Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего образования Калининградский государственный технический университет Кафедра систем управления и вычислительной техники Реферат на тему «Системный анализ – как методологическая дисциплина» по дисциплине «Теория систем и системный анализ» Работу выполнила: студентка группы 20-ИЭ-1 Китесашвили Л.С. Калининград 2022 Оглавление ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................................... 3 1. ПОНЯТИЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ................................................................................................ 4 2. АСПЕКТЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА .................................................................................................... 5 2.2 ЗАДАЧИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА.................................................................................................. 8 3. ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ................................................................................................ 8 4. СИСТЕМНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ ............................................................................................................. 10 4.1. СИСТЕМНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ...................................................................................................... 11 4.2. МЕТОДИКИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ........................................................................................ 12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................................................................................................................. 14 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ...................................................................................... 16 2 ВВЕДЕНИЕ Потребность в использовании понятия «система» возникает для объектов различной природы в тех случаях, когда невозможно что-то продемонстрировать, изобразить, представить формулой и т.п. и нужно подчеркнуть, что это будет большим, сложным, не полностью сразу понятным, при этом целым, единым. Система подразумевает под собой совокупность условно первичных элементов, устойчивое многообразие взаимодействий и взаимосвязей, между которыми предает ей целостный характер и определяет поведение, а системный анализ представляет собой методологию исследования сложнопонимаемых и сложнонаблюдаемых объектов путем представления этих объектов в виде целенаправленных систем. Данный анализ применяется для исследования различных организаций и методологических подходов, а также он позволяет свести решение сложной задачи к четкой последовательности простых задач и прийти к решению проблем, которые возникли на пути существования и жизнедеятельности организации. Основной проблемой системного анализа является исследование связей и отношений системного анализа таким образом, чтобы изучаемые объекты стали бы более управляемыми, изучаемыми, а «вскрытый» в результате исследования механизм взаимодействия этих объектов - более применимым к другим объектам и явлениям. Наибольший вклад в зарождение и развитие системного анализа внесли такие ученые, как Р. Декарт, Ф. Бэкон, И. Кант, И. Ньютон, Ф. Энгельс, А. И. Берг, Н. Винер, Л. Берталанфи, Ч. Дарвин, И. Пригожин, Э. Эшби, А. А. Ляпунов, Н. Н. Моисеев и другие. Идеи системного анализа развивали также А. Аверьянов, Н. Белов, Л. Бриллюэн, В. Волкова, Дж. ван Гиг, А. Денисов, Е. Дубровский, Д. Колесников, Ф. Тарасенко, К. Тимирязев, Э. Юдин, С. Яковлев и др. 3 1.ПОНЯТИЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА На сегодняшний день существует большое количество определений понятия «системы». Рассмотрим основные трактования понятия «системы». Л. фон Берталанфи определяет систему, как комплекс взаимодействующих компонентов или как совокупность элементов, которые находятся в определенных отношениях друг с другом и со средой. По мнению М. Месаровича под системой следует понимать отображение входов и состояний объекта в выходных объекта. По мнению В. Н. Топорова система есть совокупность элементов, которые организованы таким образом, что изменения, исключения или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах. А. Холл и Р. Фейдшин считают, что под системой следует рассматривать множество элементов с соотношением между ними и между их атрибутами. Р. Эшби рассматривает под системой любую совокупность переменных, свойственных реальной логике. Таким образом, можно сделать вывод о том, что на сегодняшний день нет целостного определения понятия «система». Однако более полно отражает сущность понятия «система» следующее определение: «Система — это группа взаимодействующих или взаимосвязанных элементов, которые действуют в соответствии с набором правил, образуя единое целое.». Понятие «системный анализ» имеет двоякий смысл, в первом случае оно употребляется в смысле синонима выражениям «системные исследования» и «системный подход», а во втором - в смысле конкретного метода решения экономических проблем. Системный анализ – это методология теории систем, заключающаяся в исследовании любых объектов, представляемых в качестве систем, проведения их структуризации и последующего анализа. Главная особенность системного анализа заключается в том, что он включает в себя не только метод анализа, но и метод синтеза. 4 2. АСПЕКТЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Системный анализ принято рассматривать в двух аспектах как: 1. Научную дисциплину, разрабатывающую общие принципы исследования сложных объектов с учетом их системного характера. 2. Методологию исследования (анализ) любого объекта в качестве системы и конструирования (синтез) новой системы в соответствии с определенными целями. В первом случае системный анализ выступает в качестве универсальной научной теории исследования объектов - систем. Как научная дисциплина системный анализ развивает идею кибернетики, т.е. исследует категории общие для многих дисциплин и относящиеся к понятию «система», которое изучается в любой научной отрасли знаний. Например, любой экономический объект, и экономику в целом, можно исследовать с системных позиций с трех позиций: · генетической, т.е. историческое развитие системы; · организационной, т.е. изучение структуры строения системы; · функциональной, т.е. изучения процессов ее функционирования. Во втором случае системный анализ рассматривается в качестве прикладных научных средств исследования и проектирования систем с заданными характеристиками. В этом аспекте системный анализ представляет собой эффективное средство решения сложных, недостаточно четко сформулированных проблем в науке, производстве и других предметных областях. 5 Главная цель системного анализа — обнаружить и устранить неопределенность при решении сложной проблемы на основе поиска наилучшего решения из существующих альтернатив. Следовательно, системный анализ - это совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера, вызванных наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Он опирается на системный подход, а также на ряд математических дисциплин, современных методов управления и информационных технологий. В основе методологии системного анализа лежат операции количественного сравнения и выбора альтернатив в процессе принятия решения, подлежащего реализации. Если требование заданного качества альтернатив выполнено, то могут быть получены их количественные оценки. Для того чтобы количественные оценки позволяли вести сравнение альтернатив, они должны отражать участвующие в сравнении свойства альтернатив (результат, эффективность, стоимость и другие). В системном анализе решение проблемы определяется как деятельность, которая сохраняет или улучшает характеристики системы, или создает новую систему с заданными качествами. Приемы и методы системного анализа направлены на разработку альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределенности по каждому варианту и сопоставление вариантов по их эффективности (критериям). Поэтому, системный анализ можно представить в виде совокупности основных логических элементов: цель исследования – решение проблемы и получение результата; 6 ресурсы – научные средства решения проблемы (методы); альтернативы – варианты решений и необходимость выбора одного из нескольких решений; критерии – средство (признак) оценки решаемости проблемы; модель создания новой системы. Проблема – это сложный теоретический или практический вопрос, требующий разрешения, изучения, исследования. Проблема – это всегда наличие какого-либо противоречия между реальной системой и требованиями к ней внешней среды. Например, проблема возникает тогда, когда состояние системы уже не соответствует реальным условиям существования ее в прежнем виде. Разрешение проблемы может осуществляться в процессе принятия решений по ее изменению на основе выявления причинно-следственных связей между ее прежними параметрами и требованиями к ее изменению в новых условиях. Выявление проблемных ситуаций – это и есть проблема принятия решений. Процесс принятия решений должен завершаться конкретными результатами. Такими результатами становятся решение конкретных задач. Поэтому проблема принятия решений разбивается на ряд обязательных этапов: определение цели исследования или определение системы целей; определение критериев их достижения; формулировка конкретных задач; выбор способов, приемов, методов и научных средств для решения поставленных задач. 7 2.2 ЗАДАЧИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА задача декомпозиции означает представление системы (проблемы) в виде подсистем (задач), состоящих из более мелких элементов; задача анализа состоит в нахождении различного рода свойств системы, элементов и определения границ окружающей среды с целью определения закономерностей ее поведения; задача синтеза состоит в том, чтобы на основе знаний о системе, полученных при решении первых двух задач, создать новую модель системы, определить ее структуру, параметры, обеспечивающие эффективное функционирование системы, решение задач и достижение поставленной цели исследования. 3. ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Системный анализ основывается на множестве принципов, которые определяют его основное содержание и отличие от других видов анализа. К ним относятся следующие принципы: Конечной цели, формулирование цели исследования, определение основных свойств функционирующей системы, ее назначение (целеполагание), показатели качества и критерии оценки достижения цели; Измерения, суть этого принципа в сопоставимости ее параметров с параметрами системы высшего уровня, т.е. внешней среды. О качестве функционирования какой-либо системы можно судить только применительно ее результатов к надсистеме, т.е. для определения эффективности функционирования исследуемой системы надо представить ее в качестве части системы высшего уровня и проводить оценку ее результатов относительно целей и задач надсистемы или окружающей среды; Эквифинальности – определение формы устойчивого развития системы по отношению к начальным и граничным условиям, т.е. определение ее 8 потенциальных возможностей Система может достигнуть требуемого конечного состояния, независимо от времени и определяемого исключительно собственными характеристиками системы при различных начальных условиях и различными путями; Единства – рассмотрение системы как целого и совокупности взаимосвязанных элементов. Принцип ориентирован на «взгляд внутрь» системы, на расчленение ее с сохранением целостных представлений о системе; Взаимосвязи – процедуры определения связей, как внутри самой системы (между элементами), так и с внешней средой (с другими системами). В соответствии с этим принципом исследуемую систему, в первую очередь, следует рассматривать как часть (элемент, подсистему) другой системы, называемой надсистемой; Модульного построения – выделение функциональных моделей и описание совокупности их входных и выходных параметров, что позволяет избежать излишней детализации для создания абстрактной модели системы. Выделение модулей в системе позволяет рассматривать ее как совокупность модулей; Иерархии – определение иерархии функционально-структурных частей системы и их ранжирование, что упрощает разработку новой системы и устанавливает порядок ее рассмотрения (исследования); Функциональности – совместное рассмотрение структуры и функций системы. В случае внесения новых функций в систему, следует разрабатывать и новую структуру, а не включать новые функции в старую структуру. Функции связаны с процессами, которые требуют анализа различных потоков (материальных, энергии, информации), что в сою очередь отражается на состоянии элементов системы и самой системы в целом. Структура всегда ограничивает потоки в пространстве и во времени; Развития – определение закономерностей ее функционирования и потенциала к развитию (или росту), адаптации к изменениям, расширению, 9 усовершенствованию, встраивание новых модулей на основе единства целей развития; Децентрализации – сочетание функций централизации и децентрализации в системе управления; Неопределенности – учет факторов неопределенности и случайных факторов воздействия, как в самой системе, так и со стороны внешней среды. Идентификация факторов неопределенности в качестве факторов риска позволяет их анализировать и создавать систему управления рисками. Принцип конечной цели определяет абсолютный приоритет конечной (глобальной) цели в процессе проведения системного анализа. Этот принцип диктует следующие правила: · в первую очередь, сформулировать цели исследования; · анализ следует вести на базе первоочередного уяснения основной цели (функции основного назначения) системы, что позволит определить ее основные существенные свойства, показатели качества и критерии оценки; · при синтезе решений любая попытка изменения должна оцениваться относительно того, помогает или мешает оно достижению конечной цели; · цель функционирования искусственной системы задается, как правило, надсистемой, в которой исследуемая система является составной частью. 4. СИСТЕМНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ Структуру системности составляют следующие аспекты: 1. Системная теория (теория систем): - реализует объясняющую и систематизирующую функции; - дает строгое научное знание о мире систем; - объясняет происхождение, устройство, функционирование и развитие систем различной природы. 10 2. Системный подход следует рассматривать как некоторый методологический подход человека к действительности, представляющий собой некоторую общность принципов, системное мировоззрение. 3. Системный метод реализует познавательную и методологическую функции. Он выступает как некоторая интегральная совокупность относительно простых методов и приемов познания, а также преобразования действительности. Из этого следует, что конечная цель любой системной деятельности заключается в выработке решений, как на стадии проектирования систем, так и при управлении ими. В этом контексте системный анализ можно считать сплавом методологии общей теории систем, системного подхода и системных методов обоснования и принятия решений. Естественнонаучная методология и системный подход. В отличие от традиционного подхода, при котором проблема решается в строгой последовательности вышеприведенных этапов (или в другом порядке), системный подход состоит в многосвязности процесса решения: этапы рассматриваются совместно, во взаимосвязи и диалектическом единстве. При этом возможен переход к любому этапу, в том числе и возврат к постановке цели исследования. Главным признаком системного подхода является наличие доминирующей роли сложного, а не простого, целого, а не составляющих элементов. Если при традиционном подходе к исследованию мысль движется от простого к сложному, от частей — к целому, от элементов — к системе, то в системном подходе, наоборот, мысль движется от сложного к простому, от целого к составным частям, от системы к элементам. При этом эффективность системного подхода тем выше, чем к более сложной системе он применяется. 4.1. СИСТЕМНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Ю. П. Сурминов выделяет следующие варианты понимания сущности системного анализа: 11 1. Отождествление технологии системного анализа с технологией научного исследования. Однако этом для самого системного анализа в этой технологии практически не находится места. 2. Сведение системного анализа к системному конструированию. По сути, системно-аналитическая деятельность отождествляется с системотехнической деятельностью. 3. Отождествление системного анализа с системным подходом в аналитической деятельности. 4. Понимание системного анализа как исследования системных закономерностей. 5. Сведение системного анализа к совокупности методологических средств, которые используются для подготовки, обоснования и осуществления решений по сложным проблемам. Из вышеизложенного следует, что то, что называют системным анализом, представляет собой недостаточно интегрированный массив методов и приемов системной деятельности. Ю. П. Сурмин считает, что системный анализ в управлении представляет ныне не развитую практику, а нарастающие ментальные декларации, не имеющие какого-либо серьезного технологического обеспечения» 4.2. МЕТОДИКИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Методология системного анализа представляет собой довольно сложную и пеструю совокупность принципов, подходов, концепций и конкретных методов, а также методик. Наиболее важную часть методологии системного анализа составляют ее методы и методики. 12 Имеющиеся методики системного анализа еще не получили достаточно убедительной классификации, которая была бы принята единогласно всеми специалистами. Например, Ю. И. Черняк делит методы системного исследования на четыре группы: - неформальные методы: - графические методы; - количественные методы; - моделирование. Достаточно глубокий анализ методик различных авторов представлен в работах В. Н. Волковой, а также Ю. П. Сурмина. В качестве простейшего варианта методики системного анализа они рассматривают следующую последовательность: - постановка задачи; - структуризация системы; - построение модели; - исследование модели. Конечная цель системного анализа заключается в оказании помощи в понимании и решении имеющейся проблемы, что сводится к поиску и выбору варианта решения проблемы. Результатом будет выбранная альтернатива либо в виде управленческого решения, либо в виде создания новой системы (в частности, системы управления) или реорганизации старой, что опять же является управленческим решением. 13 Авторы рекомендуют при разработке методики системного анализа прежде всего определить тип решаемой задачи (проблемы). Затем, если проблема охватывает несколько областей: - выбор целей; - совершенствование организационной структуры; - организация процесса принятия и реализация решений; - выделение в ней вышепоставленных задач; - разработка методики для каждой из них. 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Существуют различные точки зрения на содержание понятия «системный анализ» и область его применения. Изучение различных определений системного анализа позволяет выделить четыре его трактовки. Первая трактовка рассматривает системный анализ как один из конкретных методов отождествляя его, выбора например, лучшего с решения анализом по возникшей критерию проблемы, стоимость - эффективность. Такая трактовка системного анализа характеризует попытки обобщить наиболее разумные приемы любого анализа (например, военного или экономического), определить общие закономерности его проведения. В первой трактовке системный анализ - это, скорее, «анализ систем», поскольку акцент делается на объекте изучения (системе), а не на системности рассмотрения (учете всех важнейших факторов и взаимосвязей, влияющих на решение проблемы, использование определенной логики поиска лучшего решения и т.д.). Согласно второй трактовке, системный анализ — это конкретный метод познания (противоположность синтезу). 14 Третья трактовка рассматривает системный анализ как любой анализ любых систем (иногда добавляется, что анализ на основе системной методологии) без каких-либо дополнительных ограничений на область его применения и используемые методы. Согласно четвертой трактовке, системный анализ — это вполне конкретное теоретико-прикладное направление исследований, основанное на системной методологии и характеризующееся определенными принципами, методами и областью применения. Он включает в свой состав как методы анализа, так и методы синтеза, кратко охарактеризованные нами ранее. Таким образом, можно сказать, что системный анализ - это совокупность определенных научных методов и практических приемов решения разнообразных проблем, возникающих во всех сферах целенаправленной деятельности общества, на основе системного подхода и представления объекта исследования в виде системы. Характерным для системного анализа является то, что поиск лучшего решения проблемы начинается с определения и упорядочения целей деятельности системы, при функционировании которой возникла данная проблема. При этом устанавливается соответствие между этими целями, возможными путями решения возникшей проблемы и потребными для этого ресурсами. Системный анализ характеризуется главным образом упорядоченным, логически обоснованным подходом к исследованию проблем и использованию существующих методов их решения, которые могут быть разработаны в рамках других наук. Системный анализ, по существу, является средством установления рамок для систематизированного и более эффективного использования знаний, суждений и интуиции специалистов, а также он обязывает к определенной дисциплине мышления. 15 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Вдовин, В. М. Теория систем и системный анализ [Электронный 1. ресурс]: учебное пособие / Вдовин В. М., Суркова Л. Е, Валентинов В. А. – М.: Дашков и К, 2013. – 644 c. (Гриф МО) – ЭБС «IPRbooks» http://www.iprbookshop.ru 2. Антонов А. В. Системный анализ: учебник для вузов / А. В. Антонов. – М.: Высшая школа, 2004. – 454 с. (Гриф МО) 3. Букин, Д. Н. Теория систем и системный анализ [Электронный ресурс]: учебное пособие / Букин Д. Н. – Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, Вузовское образование, 2013. – 73 c. – ЭБС «IPRbooks» http://www.iprbookshop.ru 4. Данелян, Т. Я. Теория систем и системный анализ [Электронный ресурс]: учебное пособие / Данелян Т. Я. – М.: Евразийский открытый институт, 2011. – 303 c. – ЭБС «IPRbooks» http://www.iprbookshop.ru 5. Дрогобыцкий, И. Н. Системный анализ в экономике [Электронный ресурс]: учебное пособие / Дрогобыцкий И. Н. – М.: Финансы и статистика, 2013. – 509 c. – (Гриф УМО) – ЭБС «IPRbooks» http://www.iprbookshop.ru 6. Силич, В. А. Теория систем и системный анализ [Электронный ресурс]: учебное пособие / Силич В. А., Силич М. П. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2011. – 276 c. (Гриф УМО) – ЭБС «IPRbooks» http://www.iprbookshop.ru 16
