Определение и свойства системы. Внешняя среда. Проблемная ситуация



ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

Д.т.н., профессор Маслов Олег Николаевич

Кафедра ЭИС ПГУТИ (г. Самара)

Введение в ТС и СА. Актуальность, задачи и предмет изучения курса ТС и СА

1.1. Три подхода к постижению мира. Методы и средства, пользуясь которыми человек с древнейших времен познает окружающий мир, делятся на три группы по признакам, положенным в их основу: принципам веры, искусства и науки.

Принципы веры включают в себя как религиозные догматы, привитые с детства, так и знания, подтвержденные опытным путем и преобразованные сознанием человека в его убеждения. Эти принципы не нуждаются в дальнейшей проверке и подтверждении. Колебания и сомнения верующий человек преодолевает, обращаясь к принципам вероучения – насколько эффективно эта вера помогает ему в жизненных перипетиях, каждый решает по-своему (сегодня большинство религий достаточно толерантны и адаптивны по отношению к людям).

Принципы искусства ориентированы на познание человеком действительности путем самовыражения: когда художник (литератор, живописец, актер, музыкант) прислушивается к самому себе, старается уловить, запечатлеть и передать окружающим свои непосредственные чувства, мысли, впечатления. Он ощущает себя уникальным исследовательским инструментом и в этом смысле также является и верующим человеком, и ученым.

Принципы науки основаны на универсальности и объективности знаний, воплощенных в технологии, идеологии, вещественные ценности и другие атрибуты материального мира. Методы и средства, приборы и инструменты, используемые наукой, позволяют тиражировать, многократно воспроизводить, дорабатывать и совершенствовать все ее достижения – независимо от места, времени и личных качеств специалистов, проводящих исследования. Науке присущи материализм и рационализм, нацеленность на конкретный результат, активное взаимодействие с производством – это привело к фантастическим успехам и создало ей непререкаемый авторитет, особенно в XIX-XX веках нашей эры.

1.2. Предмет изучения ТС и СА. Характерный пример эффективности научных методов исследования самых разных объектов, явлений и процессов демонстрируют теория систем и системный анализ (ТС и СА). Возможность использовать научный системный подход имеется в любой области исключительно сложной и динамично изменяющейся, многообразной по виду человеческой деятельности.

Теория систем обращена к фундаментальным понятиям и аспектам исследования систем (термин «система» в дальнейшем будет рассмотрен более подробно), она изучает объекты, явления и процессы окружающего мира, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь на основных формальных взаимосвязях между их составляющими и факторами, влияющими на них; на характере их изменения под влиянием внешних условий. Наблюдаемые результаты объясняются взаимодействием компонентов (элементов и связей) систем (характером их организации и функционирования), а не с помощью обращения к природе конкретных (физических, экономических, экологических, социальных и т.п.) механизмов их работы. Предметом изучения для ТС и СА является не «физическая реальность», а «система» как некая обобщенная модель и как абстрактная формальная взаимосвязь между ее основными признаками и свойствами. Поэтому при системном подходе любой изучаемый объект, явление или процесс представляется как система. Само понятие «система» при этом относится к одному из таких же методологических понятий, поскольку процесс изучения систем тоже рассматривается как система действий, направленных на достижение заданной конечной цели.

1.3.Актуальность изучения ТС и СА определяется следующими обстоятельствами:

- в условиях перехода России к рынку и интеграции в мировую экономику возрастают масштабы и сложность имеющихся (используемых) в стране экономических и социальных систем, которыми нужно управлять на научной основе;

- усиливается влияние (политическое, финансовое, правовое) внешней среды, затрудняющее поиск необходимых управленческих (экономических, организационных) решений;

- увеличивается объем информации (включая поступающую через сеть Internet), которую для принятия решений экономисту нужно уметь анализировать после ее поиска, классификации и отбора;

- в соответствии с динамикой внешних (рыночных) условий должны постоянно изменяться требования к структуре и функциям аппарата управления организаций (предприятий, компаний, фирм) – которыми также нужно уметь управлять.

Цель курса ТС и СА – изучение основ построения и функционирования систем, организационных и методологических принципов их анализа и синтеза, в интересах использования выявленных научным путем закономерностей для оптимизации производственных, экономических и социальных структур в современном обществе.

Задачи изучения курса:

- формирование представлений о системности мира и человеческой деятельности в нем;

- выявление роли и места ТС и СА в системе прикладных наук;

- ознакомление с методами изучения и анализа систем;

- изучение последовательности и содержания этапов анализа систем;

- изучение особенностей внедрения результатов СА в практику.

1.4. Сложные системы. Современные производственные, финансовые, социальные, природные и т.п. структуры сложны и обладают множеством самых разных свойств: они распределены в пространстве, динамично изменяются во времени, поведение их описывается как детерминированными, так и стохастическими законами. По мере усложнения технологических процессов и экономических отношений между предприятиями возникает проблема разработки и внедрения в практику методов управления ими на основе ТС и СА.

Крупные технологические, энергетические, транспортные, телекоммуникационные, банковские и др. комплексы являются примерами сложных иерархических систем. В управлении такими системами задействованы большие природные, материальные, людские и энергетические ресурсы. Практический интерес к сложным системам выражает одну из особенностей современного этапа развития мирового бизнеса. По мере увеличения сложности систем главное значение приобретают проблемы общесистемного характера, а физическая (экономическая, техническая, организационная и т.п.) сущность наблюдаемых процессов как бы отодвигается на второй план – поскольку наиболее важное значение приобретают некие общие закономерности функционирования разных объектов.

Умение распознать в реальном объекте (процессе, явлении) сложную систему, декомпозировать (разделить) ее на типовые элементарные составляющие, определить законы взаимодействия элементов в составе каждой подсистемы и вновь синтезировать всю систему уже на ином, качественно новом уровне ценилось во все времена, стимулировало разработку специальных моделей, процедур и алгоритмов. Еще древнеримский философ Квинтилиан утверждал, что любую сколь угодно сложную ситуацию можно структурировать и описать, пользуясь семью вопросами: «Что?»; «Где?»; «Когда?»; «Кто?»; «Почему?»; «С какой целью?»; «При каких условиях?»

1.5. Системный подход. Современная дифференциация наук дает возможность глубоко исследовать предмет каждой конкретной науки, абстрагируясь от других научных направлений. Но она имеет и негативные последствия, которые связаны с возникновением «барьеров специализации», затрудняющих взаимопонимание ученых, обмен опытом выполненных исследований. Опыт показывает, что наибольших результатов сегодня следует ожидать на стыке отдельных наук – поэтому в ХХ веке интенсивно формировались и развивались гибридные науки: астрофизика, термодинамика, физическая химия, биофизика, социальная политика и т.п. Однако интеграция наук проблему не решает и дробление все равно остается (хотя имеет место укрупнение составных частей этого дробления).

Радикальный способ преодоления барьеров специализации заключается в разработке глобального междисциплинарного комплекса обобщающих взглядов, понятий и концепций, на основе которых оказывается возможным объединение широкого круга отдельных областей проведения исследований. Данный метод получил название системного подхода и оказался весьма эффективным при исследовании самых разных реальных систем (объектов, явлений, процессов), а также при разработке методов и алгоритмов управления ими. Практическая эффективность системного подхода объясняется, с одной стороны, тем, что он позволяет понять суть каждого предмета исследования в концептуальном плане. С другой стороны, абстрактный уровень мышления, который является атрибутом системного подхода, хорошо согласуется с конструкциями современной математики – и это обеспечивает формализацию и применение строгих математических методов, а также современных информационных и компьютерных технологий, позволяющих досконально разобраться в деталях. И все это становится возможным именно потому, что предметом изучения СА формально является любая система – независимо от ее природы, организации, способа существования и описания.

1.6. Практическая значимость СА. Как и ТС, термин СА используется в научных публикациях неоднозначно. В одних работах СА определяется как «приложение системных концепций к функциям управления, связанным с планированием». В других – употребляется как синоним термина «анализ систем».

Фундаментом СА является сочетание формальных (математических) и неформальных методов исследования, использование целевой концепции, развитие теории выбора и принятия решений. СА – это одно из основных направлений реализации системного подхода, в рамках которого рассматриваются исследовательские и управленческие проблемы, связанные с обоснованием и принятием решений в экономике, технике, политике и т.д.

Как единый раздел науки ТС и СА могут быть разделены на две части:

- теоретическую, которая использует такие области знаний, как теория вероятностей, теория информации, теория игр, теория графов, теория расписаний, теория решений, топология, факторный анализ и т.д.;

- прикладную, основанную на методах прикладной математической статистики, методах исследования операций, имитационном моделировании, системотехнике и т.п.

Хотя ТС и СА широко используют достижения различных отраслей науки и этот «захват» непрерывно расширяется, у них имеется собственное «ядро», свой особый метод – системный подход к решаемым конкретным задачам. Сущность данного метода состоит в том, что все элементы системы и все операции в ней рассматриваются только как одно целое, в совокупности и взаимосвязи друг с другом.

Ценность СА состоит еще и в том, что он с успехом применяется для разрешения трудно формализуемыхи слабо структурированных проблем, как средство сведения сложной проблемы к взаимосвязанной иерархии более простых задач, доступных для решения формальными (стандартными) методами. Примерами таких сложных проблем являются:

- проектирование и модернизация крупных организационно-технологических объектов (предприятий, компаний, промышленных объединений);

- создание и внедрение сложных программно-технических комплексов;

- разработка программ социально-экономического развития, энергосбережения, обеспечения безопасности и т.д.

Методы и модели СА особенно эффективны на ранних этапах создания или развития сложных систем: концептуализации (его называют также этапом анализа проблем); предпроектного обследования; эскизного проектирования; проведения прикладных научных исследований.

К числу решаемых задач при этом относятся:

- выявление проблем (узких мест) в существующих системах,

- выявление целей и направлений проектирования,

- определение структуры и перспективных вариантов реализации системы,

- формирование задач управления.

Все перечисленные работы являются не только трудно формализуемыми (креативными, творческими), но и, одновременно, весьма важными и ответственными – поскольку формируют общую основу проекта («каркас» будущего объекта, направления разработки системы и т.п.), детали которой в дальнейшем прорабатываются, уточняются и улучшаются. Причем именно решения, принимаемые на ранних этапах, во многом определяют качество конечного результата. Применяя модели и методы ТС и СА, можно повысить качество указанных работ, избежать ошибок при их проведении, а также сократить трудоемкость и сроки выполнения.

Определение и свойства системы. Внешняя среда. Проблемная ситуация

2.1. Определение системы. Существуют разные определения системы.

1. Система – это комплекс элементов находящийся во взаимодействии.

2. Система – это множество объектов вместе с отношениями этих объектов.

3. Система – это множество элементов, находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство (см. толковый словарь) и др.

По мере развития ТС и СА понятие системы уточняется и совершенствуется. Наряду с элементами и связями (отношениями) между ними и их признаками, свойствами и целями, в состав системы предлагается включать наблюдателя – чтобы учитывать взаимодействие между исследователем и изучаемой им системой. Ведутся дискуссии о том, какой термин: «отношение» или «связь» лучше употреблять. Еще дальше отходя от реальных объектов, явлений и процессов, системой предлагается считать «формальную взаимосвязь между наблюдаемыми признаками и свойствами».

Фигурирующие в определении системы термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий: «ограничение», «структура», «организационная связь», «соединение», «зависимость» и т.п., которые будут подробно рассмотрены в дальнейшем. Простейшая модель системы S представляет собой упорядоченную пару S = (A, R), где A – множество элементов; R – множество отношений между элементами A. Ограничимся двумя «рабочими» определениями системы, наиболее значимыми в практическом плане.

1. Система – это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой таким образом, чтобы могла реализоваться заданная функция системы.

2. С истема – это конечное множество элементов и отношений между ними, выделяемое из внешней среды в соответствии с определенной целью и в рамках заданного временного интервала.

Все аналогичные определения (в литературе их более дюжины) имеют право на жизнь, поскольку, так или иначе, правильно отражают сущность данного исключительно многогранного (многостороннего, многофакторного) понятия. Выбор любого из них зависит от специфики решаемой задачи и субъективных предпочтений исследователя систем конкретного вида.

2.2. Способы представления систем. Исследование систем предполагает использование ряда способов их представления (категорий), среди которых основными являются:

- структурное представление путем выделения элементов системы и связей между ними;

- функциональное представление – выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и ее компонентов, направленное на достижение некой определенной (заданной) цели;

- макроскопическое представление – понимание системы как неразделимого (нерасчленимого) целого, взаимодействующего с внешней средой;

- микроскопическое представление, основанное на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов, что предполагает возможность раскрытия ее структуры;

- иерархическое представление – основанное на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы. Подсистему следует отличать от элемента системы – неделимого на более мелкие части с точки зрения решаемой задачи. Система может быть представлена в виде совокупности подсистем различного уровня, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу неделимыми элементами;

- процессуальное представление – которое предполагает понимание системы как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.

2.3. Объекты в ТС и СА. Объектом исследования может быть любая часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как устоявшееся во времени единое целое. Объекты могут быть материальными и абстрактными, естественными и искусственными. Каждый реальный объект обладает бесконечным набором характеристик и свойств различной природы. Однако доступным для исследования является ограниченное множество характеристик и свойств объекта, которые лежат в пределах возможности их восприятия (осмысления) исследователем, а также нужны для использования в практических целях. Поэтому система как образ объекта (модель объекта) задается обычно на конечном множестве отобранных для наблюдения характеристик и свойств.

Подсистема и надсистема – всякая система может рассматриваться и как подсистема в составе системы более высокого порядка (как часть надсистемы, метасистемы), и как надсистема для систем более низкого порядка (совокупности подсистем). Например, система «Цех» входит как подсистема в систему «Фирма», а надсистема «Фирма» является подсистемой в системе «Корпорация». В качестве подсистем обычно фигурирует части системы, обладающие относительной самостоятельностью и степенью свободы функционирования. Компонент – это любая часть системы, вступающая в определенные отношения с другими частями (подсистемами, элементами). Элемент – это часть системы с однозначно определенными (с точки зрения исследователя) свойствами и рабочими функциями, не подлежащая дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи.

 

                           Система А

 

                                                      Элементы

                                                   подсистемы В

                                                                                     . . .

                                                                                                               Элементы

                                                                    . . .                                системы А

                                                                                                                  . . .

                                                Подсистема В

                                                                                             . . .

 

 

Рис. 2.1. Элементы m [1; M] системы А и n [1; N] подсистемы В в составесистемы А

В схематическом виде элементы системы А и подсистемы В в составе системы А показаны на рис. 2.1. Понятия «элемент», «подсистема» и «система» являются взаимопреобразуемыми: любая система может рассматриваться как элемент системы существенно более высокого порядка, а любой ее элемент, при углубленном анализе, может оказаться самостоятельной системой. То обстоятельство, что подсистемы одновременно могут быть и относительно самостоятельными системами, приводит к двум аспектам их изучения: на макроуровне и на микроуровне.

На макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой – при этом системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. Главными факторами здесь являются целевая функция (цель) системы и условия ее функционирования. Элементы системы изучаются с точки зрения их единства, способа организации и влияния на функции системы в целом. На микроуровне основной интерес представляют внутренние характеристики системы, а также свойства, условия функционирования и характер взаимодействия элементов между собой. На практике оба уровня изучения систем сочетаются.

2.4.Структура системы. Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое длительное время (в течение интервала наблюдения) сохраняется неизменным. Структура системы может опережать ее уровень сложности по составу отношений на множестве элементов системы или, что эквивалентно, уровень разнообразия проявлений объекта.

Связи – это элементы, осуществляющие взаимодействие между элементами (подсистемами) в составе системы, а также с элементами и подсистемами в окружении системы. Связи характеризуются направлением, силой и характером (видом). По первым двум признакам их можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые; по характеру – на связи подчинения, генетические, равноправные (безразличные) и связи управления. По месту приложения связи могут быть внутренними и внешними, по направленности процессов в системе – прямыми и обратными; по виду проявления (описания) – детерминированными и вероятностными. В конкретных системах связи могут быть одновременно охарактеризованы несколькими из названных признаков.

Структура (от лат. structure – строение, расположение, порядок) – это совокупность элементов и связей между ними в составе системы, отражающая наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при каких-либо изменениях в системе и обеспечивают существование ее как таковой при сохранении всех основных свойств. Структура системы может быть представлена в графическом виде, а также в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графов и других языков моделирования структур.

Иерархияструктуры – это упорядоченность компонентов системы по степени их важности (многоступенчатость, служебная лестница). Между уровнями иерархической структуры могут существовать взаимоотношения строгого подчинения компонентов (узлов) нижележащего уровня одному из компонентов вышележащего уровня – отношения древовидного порядка. Такие иерархии называют «сильными» или «типа дерева», они удобны для представления систем управления. Иерархии, где встречаются связи в пределах одного уровня или один и тот же узел нижележащего уровня может быть одновременно подчинен нескольким узлам вышележащего уровня, называют иерархическими структурами «со слабыми связями». Между уровнями иерархической структуры могут существовать и более сложные взаимоотношения: типа «страт», «слоев» и «эшелонов».

Состояние характеризует мгновенную «фотографию», параметрически-временной «срез» системы, остановку в ее развитии, определяемое либо через входные воздействия и выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры и макросвойства (например, давление, скорость, ускорение – для физических систем; производительность, себестоимость продукции, прибыль – для экономических систем). В этом смысле состояние – это множество существенных свойств, которыми система обладает в данный момент времени.

Поведение – характеризует способность системы переходить из одного состояния в другое. Если закономерности данных переходов неизвестны, то говорят, что система обладает собственным поведением и выясняют его закономерности. С учетом вышесказанного, поведение системы можно представить в виде параметрически-временной функции.

Модель – это описание системы, отображающее определенную группу ее свойств, углубление описания означает детализацию модели. Создание модели облегчает предсказание поведения системы в заданном диапазоне внутренних и внешних условий.

2.5.Внешняя среда. Это важное понятие, обозначающее множество существующих вне системы элементов любой природы, взаимодействующих с ней. Понятие «система» возникает, когда можно реально или виртуально ввести некую замкнутую границу раздела для заданного множества элементов. Попадающие внутрь данной границы элементы с их взаимной обусловленностью образуют систему А; элементы, которые остались за пределами данной границы, представляют собой множество, именуемое «системным окружением» (или просто «окружением», или «внешней средой» С).

 

                    Граница

                 системы А

                                                 Элементы

                                                  системы А

                                                                               . . .                                       Элементы

                                                                                                                       внешней среды С

                                                          . . .                                            . . .

 

 

                        Внешняя среда С                               . . .

 

Рис. 2.2. Элементы n [1; N] системы А и m [1; M] внешней среды С

Пример проведения границы системы А и определения элементов внешней среды С представлен на рис. 2.2. Вариант взаимодействия предприятия «как системы» с элементами внешней среды представлен на рис. 2.3.

 


Рис. 2.3. Схема взаимодействия предприятия с элементами внешней среды

Систему не имеет смысла рассматривать без внешней среды, поскольку она формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия с окружением, являясь ведущим компонентом данного взаимодействия. Элементы внешней среды задают системе множество целей и ограничений и поставляют множество ресурсов. Выходом системы является множество конечных продуктов и услуг, ориентированных на удовлетворение потребностей внешней среды. Множество конечных продуктов и ресурсов можно классифицировать на материальные, информационные, финансовые, трудовые, энергетические и т.п. На выходе системы, помимо полезных продуктов, фигурируют и отходы – конечные продукты, оказывающие негативное влияние на состояние внешней среды.

В зависимости от характера взаимодействия с внешней средой, функции системы можно расположить по возрастающему рангу следующим образом: пассивное существование; материал для других систем; обслуживание систем более высокого порядка; противостояние другим системам (выживание); поглощение других систем (экспансия); преобразование других систем и сред (активная роль).

2.6. Свойства системы. Выделяют три группы свойств системы:

- статические свойства, характеризующие систему в фиксированный момент времени;

- динамические свойства – учитывающие особенности изменения во времени внутренних и внешних характеристик (параметров) системы;

- синтетические свойства – собирательные (интегральные) свойства системы обобщающего характера.

К статическим свойствам системы относятся:

- целостность – система представляет собой нечто единое, обособленное и отличающееся от всего остального вокруг;

- о ткрытость – система способна взаимодействовать с внешней средой;

- в нутренняя неоднородностьхарактеризуется различимостью частей (подсистем, элементов) системы;

- с труктурированность– означает связь между собой частей, взаимодействующих между собой в составе системы.

Динамическими свойствами системы являются:

- функциональностьпроцессы Y(t) на выходах системы (см. рис. 2.4) рассматриваются как ее функции: ;

 

 


Рис. 2.4. Функциональность системы

- стимулируемость (см. рис. 2.5) – это подверженность системы воздействиям извне  и изменение ее поведения в соответствии с данными воздействиями:

 

 


Рис. 2.5. Стимулируемость системы

- изменчивость во времени внутренних переменных (параметров) и структуры системы (состав и комбинации параметров) в соответствии со следующей классификацией:

- по скорости – быстрые и медленные изменения;

- по сложности – простые, сложные и очень сложные;

- по тенденции перемен в системе – монотонные и более сложные изменения;

- по предсказуемости – детерминированные, случайные и нечеткие;

- по типу зависимости от времени – моделируемые с помощью периодических, гармонических, импульсных и т.п. процессов;

- по взаимодействию с внешней средой – активные и пассивные;

- существование в изменяющейся среде – динамику системы можно рассматривать с двух сторон: по соотношению между скоростью изменений внутри системы и скоростью изменений во внешней среде и по ускорению перемен в среде.

Синтетические свойства системы включают:

- эмерджентность (от англ. emergence – возникать) означает наличие у системы свойств, которые не могут быть объяснены или выражены через свойства отдельно взятых ее частей. Источником и носителем эмерджентных свойств выступает структура системы, неэмерджентные свойства системы такие же, как у частей (подсистем, элементов). Динамический аспект эмерджетности обозначен термином синергетичность;

- неразделимость на части имеет место, если при изъятии из системы ее части происходит изменение структуры и появляется другая система с иными свойствами;

- ингерентность – характеризует приспособленность системы к внешней среде, совместимость с нею. Обычно ингерентность не является абсолютным свойством, а привязана к конкретным функциям системы;

- целесообразность – подчиненность всех составляющих (частей, компонентов) системы поставленной общей цели.

2.7. Роль связей в системе. Понятие «связь» является одним из фундаментальных в системном подходе, поскольку система как единое целое существует благодаря наличию связей между ее элементами, и именно связи выражают законы функционирования любой конкретной системы. Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций – от одного элемента системы к другому в направлении основного процесса. Обратные связи обычно выполняют осведомляющие функции, отражают изменение состояния системы. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития систем невозможны без использования обратных связей.

С помощью обратной связи информационный сигнал с выхода системы (объекта управления на рис. 2.5) передается в орган управления. Здесь данный сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению – осуществляется управление объектом.

 

Рис. 2.5. Пример реализации обратной связи

Основными функциями обратной связи являются:

- противодействие работе системы, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества продукции);

- компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы (например, при неполадках в работе оборудования);

- синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из нежелательного состояния равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд при появлении нового конкурента и снижении качества выпускаемой продукции);

- выработка управляющих воздействий на объект по трудно формализуемому закону (например, удорожание энергоносителей вызывает сложные перемены в деятельности фирмы, снижает эффективность бизнеса и требует его изменения с помощью воздействий, которые нельзя задать в конкретном аналитическом виде).

Нарушение обратных связей в социально-экономических системах ведет к тяжелым последствиям: системы утрачивают способность к эволюции и восприятию рыночных тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию деятельности, эффективной адаптации к меняющимся условиям внешней среды. Однако для реальных систем не всегда удается четко выразить обратные связи, – которые, как правило, достаточно «длинные», проходящие через целый ряд промежуточных звеньев, что затрудняет их просмотр. Управляемые величины нередко не поддаются ясному определению, трудно установить ограничения, налагаемые на них, не всегда известны истинные причины выхода управляемых переменных за установленные пределы.

Детерминированная связь имеет в виду однозначное соответствие причин и следствий наблюдаемых событий, четкие формулы взаимодействия элементов. Вероятностная связь является более гибкой, она определяет неявную (косвенную) зависимость между элементами реальной системы. Математический аппарат для исследования такого рода связей, называемых «корреляционными зависимостями», дает теория вероятностей.

2.8. Проблемная ситуация. Чтобы оценить качество работы системы, необходимо ввести критерии – признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях. Тогда эффективность системы можно определить по соотношению между заданным (целевым) показателем и фактически реализованным результатом работы системы.

В терминах ТС и СА процесс функционирования системы (см. рис. 2.6) состоит в «переработке» известных входных параметров и известных параметров воздействия внешней среды в значения заранее неизвестных, выходных параметров системы с учетом факторов обратной связи. При этом входом считается все, что изменяется по ходу процесса функционирования системы; выходом – результат конечного состояния процесса, а процессор в составе системы осуществляет перевод входа в выход.

 

Рис. 2.6. Процесс функционирования системы

Вход системы на рис. 2.6 обычно является выходом предшествующей системы, а выход – входом последующей системы. В соответствии с рис. 2.2 вход и выход располагаются на границе системы и осуществляя связь системы с внешней средой. Понятие ограничения вводится в ТС и СА для обеспечения соответствия между выходом рассматриваемой системы и заданными требованиями к нему, как ко входу последующей системы. Если указанные требования не выполняются, ограничение «не пропускает» выход системы через себя. В социально-экономических системах ограничение играет роль согласования результатов функционирования (выхода) системы с целями (потребностями) потребителя. Если между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом имеются различия, возникает проблемная ситуация.

Проблема в ТС и СА – это разница между существующим и желаемым состояниями системы: если разницы нет, то нет и проблемы. Решить проблему означает скорректировать старую систему или сконструировать новую (желаемую, более эффективную в заданном смысле) систему. При этом, прежде всего, нужно четко сформулировать сущность проблемы и описать ситуацию, в которой она имеет место, для чего необходимо:

- установить суть (содержание) проблемы – уяснить, реальная она или надуманная;

- определить степень новизны  и причины возникновения проблемной ситуации;

- определить взаимосвязи рассматриваемой проблемы с другими;

- оценить степень полноты и достоверности информации о проблемной ситуации и определить возможные пути практического решения проблемы.

Определение существования проблемы предполагает проверку истинности или ложности формулировки проблемы, ее принадлежности и значимости. Истинность и принадлежность проблемы проверяются по наличию в рассматриваемой системе экономических и социальных потерь, а значимость – по критерию положительного эффекта, получаемого после ликвидации проблемной ситуации. Количественная оценка проблемы проводится путем сопоставления фактических (на данный момент либо в ближайшем будущем) значений целей системы с их плановыми (нормативными) показателями. Симптомы – это видимые условия проявления проблем, не содержащие полного объема информации о них. За симптомами специалист-аналитик должен увидеть истинную глубину и содержание каждой конкретной проблемы (снижение прибыли на фирме является симптомом, нахождение причины снижения прибыли представляет собой проблему).

Определение новизны проблемной ситуации позволяет установить возможные прецеденты и аналогии. Наличие прошлого опыта или нормативных рекомендаций облегчает выработку и принятие решений по ликвидации проблем. Установление причин (в системе, во внешней среде) возникновения проблемы позволяет лучше понять ее сущность, вскрыть факторы, которые привели к проблемной ситуации. Анализ взаимосвязей рассматриваемой проблемы с другими имеет в виду их классификацию на главные и второстепенные, общие и частные, срочные и несрочные. Данный анализ позволяет выявить причинно-следственные взаимозависимости разных проблем и выработать эффективные комплексные решения, дать рекомендации по изменению как рассматриваемой системы, так и внешней среды.

Оценка степени полноты и достоверности информацииобычно ведет к необходимости рассмотреть две альтернативы: провести работу по получению недостающей информации либо отказаться от нее и принимать решение в условиях имеющейся неопределенности. Выбор альтернативы в каждом конкретном случае производится по критерию «затраты-эффект». Важное практическое значение имеет определение степени разрешимости проблемы: уже на предварительном этапе анализа нужно хотя бы приблизительно оценить возможность разрешения проблемы, поскольку в принципе нет смысла заниматься поиском решений для неразрешимых в настоящее время проблем.


Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 1328; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!