Вопрос 8. Понятие и внутренняя структура системы.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 9Следующая ⇒

Система – целостность, состоящая из множества элементов находящихся во взаимодействии между собой, выделяемых из внешней среды с определенной целью и в рамках определенного временного интервала.

Для любой системы характерно:

1.Наличие объекта - совокупность материальных понятийных или знаковых компонентов и связи между ними.

2.Наличие субъекта – отдельный человек, машина, коллектив людей, может находиться внутри системы, в среде данной системы, вне системы и ее среды.

3.Наличие задачи - определяет отношения исследователя к объекту. Это критерий По-которому проводиться отбор объектов и их свойств. Именно она определяет их границы, свойства и структуру системы.

4.Наличие языка – совокупность комплекса понятий и взаимосвязей между ними, позволяющих наблюдателю отразить все свойства объекта.

Для того, чтобы описать систему используются следующие понятия:

- Подсистема- совокупность элементов или компонентов, способных выполнять относительно независимые функции, достигать частичных целей.

- Элемент – простейшая неделимая часть системы, предел целесообразного членения системы в процессе её исследования.

- Компонент – группа элементов, для которых не определенна подцель, не выполняется свойство целостности, но они необходимы как составляющие промежуточных уровней.

Внешняя среда - набор существующих в пространстве и времени объектов,которые, как предполагается, оказывают действие на системы и чьи свойства меняются в результате поведения системы. Взаимодействие с внешней средой осуществляется через входы, выходы системы и обратную связь. Вход - характеризует воздействие внешней среды на систему, выход – воздействие системы на внешнюю среду. Обратная связь – то, что соединяет выход с входом системы для контроля над изменением выхода. (Метод черного ящик

Структура системы – отражает определенные взаимосвязи, взаимное расположение составных частей системы, её устройство.

Виды структур:

1.Сетевые структуры – декомпозиция системы во времени, для их построения используется математический аппарат и теории графов.

2.Иерархические структуры – декомпозиция системы в пространстве, все элементы и связи существуют одновременно и расположены на разных уровнях структуризации.

3.Смешанные иерархические структуры – в них могут быть как вертикальные связи различного типа, так и горизонтальные взаимодействия между элементами одного уровня.

4.Матричные структуры – простейшие двумерные матричные структуры и многомерные структуры.

5.Структуры с произвольными связями – используются на начальном этапе анализа системы, когда идет поиск способов расчленения системы на элементы.

Вопрос 9 Закономерности функционирования систем и их свойства.

Целостность системы, как одна из основных закономерностей ее развития, проявляется в возникновении у системы новых интегральных качеств, не свойственных ее компонентам. Для понимания сущность целостности, необходимо учитывать две ее стороны: свойства системы как единого целого не являются суммой свойств элементов; свойства системы зависят от свойств элементов. В силу этого объединенные в систему элементы могут терять ряд свойств, присущих им вне системы, или приобретать новые свойства.

Двойственной по отношению к закономерности целостности является обособленность или суммативность системы. Она проявляется в полной мере у системы, как бы распавшейся на независимые элементы. Для такого состояния свойства системы равны сумме свойств отдельных элементов.

Любая система не изолирована от других систем, она тесно связана со средой. Последняя, в свою очередь, представляет собой сложное и неоднородное образование более высокого порядка, которое задает требования и ограничения исследуемой системе. Отдельную группу представляют системы одного уровня с рассматриваемой. И, наконец, есть соподчиненные системы. Тесное единство системы со средой является закономерностью, которая называется коммуникативностью.

С коммуникативностью тесно связана закономерность иерархичности, характеризующая, с одной стороны, отношения между элементами разных уровней, и с другой стороны - взаимодействие элементов одного уровня. Более высокий иерархический уровень оказывает направляющее воздействие на нижестоящий, подчиненный ему уровень. Это проявляется в том, что подчиненные элементы иерархии приобретают новые свойства, отсутствующие у них в изолированном состоянии. Между элементами одного уровня иерархии нет явных связей. Однако в силу иерархичности они связаны между собой через вышестоящий уровень. Таким образом, каждый уровень иерархической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения, как с вышестоящим, так и нижестоящим уровнями.

Принципиально важным условием эффективности функционирования системы является соблюдение следующего требования: разнообразие задач управления должно превышать разнообразием элементов системы. В случаях усложнения объекта управления, обусловленного изменением целей, временных горизонтов, совокупностью связей и их характера, состоянием среды и другими факторами, необходимо изменить и привести в соответствие структуру управления.

Закономерность потенциальной эффективности предполагает возможность и необходимость своевременного изменения системы в связи с необходимостью реализации новых целевых требований, обусловленных средой. Она реализуется в количественной или качественной оценке надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качествах системы. При создании социально-экономических систем необходимо учитывать закономерности их функционирования и развития. К ним, в первую очередь, относятся: историчность и самоорганизация.

Историчность. В условиях динамичной среды любая система не может быть неизменной, она не только функционирует, но и развивается, проходит стадии становления, стабильного существования,старения и разрушения. Поэтому уже на стадии создания сложных систем должны рассматриваться не только вопросы создания и обеспечения их развития, но и вопросы о ликвидации системы, когда ее функционирование перестает быть целесообразным. Закономерность историчности требует, чтобы время являлось непременной характеристикой системы.

Самоорганизация является одной из наиболее важных наблюдаемых черт сложных социально-экономических систем и характеризует их способность противостоять воздействию негативных факторов, адаптироваться к внешним воздействиям, изменять при необходимости свою структуру. В основе этой закономерности лежит сочетание и взаимодействие двух противоречивых тенденций. С одной стороны, для любой системы свойственно стремление к распаду, разделению. Но, с другой стороны, наблюдается стремление развития в направлении объединения с другими системами и перехода на более высокий иерархический уровень. Обе тенденции присущи всем социально-экономическим системам. В иерархических системах в зависимости от преобладания одной из них система любого уровня иерархии может развиваться в направлении к более высокому уровню и даже переходить на него, или, напротив, может происходить процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень развития.

Закономерности проявляются в свойствах систем, рациональное использование которых позволяет находить пути разрешения проблем и принимать рациональные решения. К сожалению, в большинстве работ, раскрывающих сущность системного подхода и методологию системного анализа, многие свойства систем не рассматриваются, что ведет к недостаточной глубине системного анализа. Исключение составляет работа Б.АРайзберга и Р.А. Фатхутдинова "Управление экономикой", в которой свойства систем представлены в полном объеме, классифицированы и объединены в четыре группы:

- свойства, характеризующие сущность и сложность системы;

- свойства, характеризующие связь системы с внешней средой;

- свойства, характеризующие методологию целеполагания системы;

- свойства, характеризующие параметры функционирования и развития системы.

Вопрос 10 Классификация систем

Системы могут быть классифицированы по следующим признакам: природа элементов, роль человека в создании системы, степень участия людей в реализации управляющих воздействий, степень взаимодействия с внешней средой, уровень сложности, характер взаимосвязей между элементами системы, степень организованности, степень управляемости, уровень централизации, целеполагание, вид отображаемого объекта, реакция на возбуждающее воздействие.

В зависимости от природы элементов различают реальные (физические) и абстрактные системы. Реальные (физические) системы представляют объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них могут быть механические, энергетические, биологические, природные, социальные и другие. Абстрактные системы состоят из элементов, не имеющих прямых аналогов в реальном мире. Они создаются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств, связей, реальных объектов и являются результатом творческой деятельности человека.

В зависимости от роли человека в создании систем различают естественные и искусственные системы. Естественные системы созданы и функционируют без участия человека. Такие системы, как правило, обладают свойством адаптации, то есть способностью реагировать на воздействие окружающей среды так, чтобы получить благоприятные результаты для деятельности системы. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланированное "конечное состояние", и их поведение таково, что они достигают этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окружающей среды.

Искусственные системы созданы человеком, и им присущи многие свойства естественных систем. Вместе с тем, существуют дополнительные свойства искусственных систем, например, совместимость и оптимизация. Под совместимостью понимается согласованность характеристик независимых систем при их совместной деятельности. Системы могут быть совместимыми друг с другом в одном отношении и несовместимыми в другом. Оптимизация означает приспособление системы к окружающей среде, в результате которого обеспечивается наилучшее функционирование системы в определенном отношении, то есть в одних отношениях она может быть оптимальна, в других - нет. Поэтому важнейшим направлением анализа искусственных систем является определение критериев оптимальности функционирования и их приоритетности.

По степени участия людей в реализации управляющих воздействий выделяют технические, человеко-машинные и организационные системы.

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Это системы автоматического управления (регулирования), представляющие собой комплексы устройств для автоматического изменения координат объекта управления с целью поддержания желаемого режима его работы. Они могут быть как адаптивными, то есть приспосабливающимися к изменению внешних и внутренних условий в процессе работы путем изменения своих параметров или структуры для достижения требуемого качества функционирования, так и неадаптивными. Человеко-машинные системы предполагают, что деятельность человека сопряжена с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек, а средства автоматизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого решения. К организационным системам относятся социальные системы - группы, коллективы людей, общество в целом.

По степени взаимодействия с внешней средой различают закрытые и открытые системы. Закрытая система отличается тем, что в нее не поступает и из нее не выделяется энергия, масса и информация и, следовательно, она изолирована от внешней среды и ее компоненты не меняются. Открытая система имеет такие отличительные черты, как способность обмениваться со средой массой, энергией и информацией. Закрытость и открытость системы имеют относительный характер и могут меняться в процессе ее развития. По степени сложности можно выделить простые, большие, сложные и очень сложные системы. Простые системы характеризуются малым числом внутренних связей и легкостью математического описания. Большая система - это система, не наблюдаемая единовременно с позиции одного наблюдателя либо во времени, либо в пространстве, либо в других параметрах, и которая не может рассматриваться иначе как в качестве совокупности априорно выделенных подсистем. Для исследования большой системы необходимо последовательно рассматривать ее по частям, строя ее подсистемы по иерархическим уровням. Сложная система имеет разветвленную структуру и разнообразные внутренние связи, которые поддаются описанию. К ним в первую очередь относятся закрытые системы, построенные для решения многоцелевых задач и отражающие разные стороны характеристики объекта, краткосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы. К очень сложным системам относятся следующие: имеющие разные, трудно сравнимые аспекты характеристик объекта; построенные для решения долгосрочных многоцелевых программ; для описания которых необходимо использование нескольких языков; не поддающиеся непосредственному математическому описанию ввиду исключительного многообразия и сложности связей; описание которых включает взаимосвязанный комплекс разных моделей; долгосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы.

В зависимости от характера взаимосвязей между элементами системы делятся на детерминированные и вероятностные. Детерминированной считается система, в которой составные части взаимодействуют точно предвиденным образом и если известно предыдущее состояние, то безошибочно можно предсказать ее последующее состояние. Вероятностная система имеет неопределенный характер развития, для нее невозможно сделать точного детального предсказания и любое предсказание относительно поведения такой системы не может выйти из логических рамок вероятностных категорий, при помощи которых это поведение описывается

Управляемые системы - это системы, способные изменить свое развитие и движение, переходить в различные состояния под влиянием управляющих воздействий. В них всегда присутствует орган, осуществляющий функции управления. Управляемые системы иерархичны, то есть имеют многоступенчатое построение, при котором функции управления распределяются между соподчиненными частями системы. Такая система постоянно находится в движении, ей присущ динамический характер.

Класс самоорганизующихся систем характеризуется стохастичностью, непредсказуемостью поведения, нестабильностью отдельных параметров, способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланированное "конечное состояние", и их поведение направлено на то, чтобы достичь этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окружающей среды. Моделирование самоорганизующихся систем наиболее сложно в связи с ограниченностью применения математических моделей и сложностью доказательства адекватности их применения. Накопление информации об объекте, как правило, носит многошаговый характер.

В зависимости от уровня централизации различают централизованные и децентрализованные системы. Централизованной называется система, в которой некоторый элемент (подсистема) играет главную, доминирующую роль в ее функционировании и его небольшие изменения вызывают значительные изменения всей системы. Децентрализованная система не имеет главной подсистемы. В ней важнейшие подсистемы имеют приблизительно одинаковую ценность и построены не вокруг центральной подсистемы, а соединены между собой последовательно или параллельно.

11.сущность и содержание методологии системного анализа

Системный анализ - это методология исследования трудно наблюдаемых и понимаемых свойств и отношений в объектах путем представления этих объектов в качестве целенаправленных систем и изучения свойств этих систем, взаимоотношений между целями и средствами их реализации.
Системный анализ, базирующийся на теории систем, учитывает принципиальную сложность исследуемого объекта, его разветвленные и прочные взаимосвязи с окружающей средой, не наблюдаемость целого ряда его свойств. Исследователь в рамках системного анализа, отталкиваясь от реального явления, от имеющихся фактических данных о его свойствах, внутренних и внешних связях, переводит их в абстрактные категории и на основе известных свойств систем выявляет новые свойства и новые взаимосвязи.
Главное в системном анализе - как сложное превратить в простое, как не только трудноразрешимую, но и труднопонимаемую проблему превратить в четкую серию задач, имеющих методику решения. Системный анализ не исчерпывается расчленением сложной проблемы на более мелкие, а направлен на то, чтобы понять сущность целого, выявить факторы, влияющие на принятие решений и, в конечном счете, вернуться к целому, к проблеме.
Сила системного анализа сложных систем заключается в том, что он позволяет, с одной стороны, разложить слишком сложную для решения проблему на ее составляющие, вплоть до постановки конкретных, имеющих отработанные методы решения задач, а с другой -удерживать их вместе в качестве единого целого.
Системный анализ представляет собой совокупность определенных научных методов и практических приемов, используемых при исследовании и конструировании сложных и сверхсложных объектов и решения разнообразных проблем, возникающих во всех сферах целенаправленной деятельности, при проектировании и управлении социальными, экономическими, человеко-машинными и техническими системами. 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.
Системный анализ предназначен для исследования в первую очередь слабоструктурированных систем, состав элементов и взаимосвязей которых установлен только частично, для решения задач, возникающих в ситуациях, характеризующихся неопределенностью и содержащих неформализуемые элементы, которые не переводятся на язык математики. Поэтому основная особенность методик системного анализа заключается в сочетании формальных методов и неформализованного экспертного знания.

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!