5399

Основные положения системного анализа

Реферат

Экономическая теория и математическое моделирование

Основные понятия и определения системного анализа В настоящее время наиболее конструктивным из направлений системных исследований считается СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, который впервые появился в работах корпорации RAND в связи с задачами военного управл...

Русский

2012-12-09

74.5 KB

65 чел.

  1.  Основные понятия и определения системного анализа

В настоящее время наиболее конструктивным из направлений системных исследований считается СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, который впервые появился в работах корпорации RAND в связи с задачами военного управления в 1948 г., а в отечественной литературе получил распространение после перевода книги С. Оптнера  “Системный анализ деловых и промышленных проблем”. Данный термин используется в публикациях неоднозначно. В одних работах системный анализ определяется как ”приложение системных концепций к функциям управления, связанным  с планированием” [1,14] или даже со стратегическим планированием и целевой стадией планирования [9,10]. В других – термин “системный анализ” употребляется как синоним термина “анализ систем” [13] или “системное управление организацией” [11]. Однако, анализ существующих наработок по теории систем показывает, что независимо от того, применяется термин “системный анализ” только к формированию целей и функций системы, к планированию развития предприятия, региона, или к исследованию системы в целом, включая и цели, и организационную структуру, работы этого направления отличаются от других направлений системных исследований следующим:

  •  во-первых, в них предлагается методика проведения системного исследования, организации процесса принятия решения, делается попытка предложить подходы к выполнению этапов методики в конкретных условиях;
  •  во-вторых, в них предлагается работа с целями, т.е. их исследование, формулирование, структуризация или декомпозиция.

Некоторые авторы даже в определении системного анализа подчеркивают, что это методология исследования целенаправленных систем [8]. При этом разработка методики, выбор методов и приемов выполнения ее этапов основывается на использовании понятий и закономерностей теории систем.

Отсюда, системный анализ – это научная дисциплина, занимающая проблемами организации и управления сложными системами, принятия решения в условиях оценки огромного количества информации различной природы. Целью применения системного анализа являются повышение эффективности организации (результативности) и управления сложными системами на основе увеличения степени обоснованности принимаемого решения с учетом расширением множества альтернатив, среди которых производится обоснованный выбор. В максимально упрощенном виде системный анализ – это некоторая методика, позволяющая при принятии решения не упустить из рассмотрения возможные стороны и связи изучаемого объекта, процесса, явления [11].

Основными задачами системного анализа являются:

  •  вскрытие противоречий, выявление проблем, их изучение, формулирование целей, выбор лучшего для достижения цели решения;
  •  разработка и использование средств, облегчающих формирование и анализ целей и функции систем организационного управления;
  •  определение возможных вариантов поведения сложных систем и их качественная или количественная оценка;
  •  разработка методов выбора решения и обоснование критериев, определяющих качество принимаемых решений;
  •  комплексное использование методов качественного и количественного анализа, базирующихся на диалектическом обобщении законов функционирования и развития систем различной физической природы.

В системном анализе используется современный математический аппарат и вычислительные системы, однако, для описания сложных систем, в том числе предсказания их поведение оказывается невозможным опираться только на строгие математические методы. Поэтому в системном анализе используется неформальные процедуры – рациональные рассуждения различной природы, и одной из центральных методологических проблем системного анализа, возникающей при изучении сложных систем, является объединение формальных и неформальных методов анализа и синтеза.

  1.  Связь системного анализа с другими научными дисциплинами

На сегодняшний день системный анализ является синтезированной дисциплиной, включающей ряд самостоятельных научных дисциплин. Анализ истории формирования терминологии в области системного знания позволяет установить следующую последовательность становления направлений системных исследований: теория систем – исследование операций – системотехника и системология – кибернетика – системный анализ. Несмотря на то, что название терминов различно, содержание данных направлений отражает вопросы постановки и исследования сложных проблем проектирования и управления применительно к различным предметным областям. Так, например, термин “системотехника”, предложенный в 1962 г. доктором технических наук, профессором Ф.Е. Темниковым, довольно стал быстро использоваться в приложениях системных методов только к техническим направлениям, а для двух направлений был предложен термин “системология”. С учетом современного содержания данных дисциплин их взаимодействие с системным анализом проявляется в следующем.

Общая теория систем представляет собой систему знаний о состоянии и развитии сложных систем политического, социального, военного, экономического, научного и технического характера. Она предполагает их всестороннего изучения и включает следующие основные элементы: теоретические основы и разделы теории, тесно связанные с такими научными дисциплинами, как – кибернетика, исследование операций, системотехника, системный анализ, информатика, менеджмент и т.д.

Теоретические основы теории систем включает мировоззренческие и методологические основы, научные выводы, рекомендации и механизм их реализации в той или иной предметной области. С 1950-х годов для обоснования решений сложных проблем политического, социального, военного, экономического, научного и технического характера стала применяться совокупность методологических средств, получившая название системный анализ. Он применим к решению таких задач, как распределения мощности между различными видами изделий, определение потребностей в новом оборудовании и в рабочей силе той или иной квалификации, прогнозирование спроса на различные виды продукции, а также развитие и техническое оснащение различных систем. И в этой связи системный анализ можно рассматривать как существенную и важную часть теории систем.

Зародившийся в период 20-х годов, но получивший полноценное развитие лишь с 50-х процессный подход в первую очередь подразумевает управление сложными системами как непрерывный процесс, реализующий комплекс взаимосвязанных управленческих функций: прогнозирование, планирование, организация, мотивация и контроль. Эта концепция явилась крупным достижением управленческой мысли и имеет широкое применение в системном анализе и в настоящее время.

Достижения теории систем, разработанной в точных науках и технике, и успехи применения исследования операций в управлении открыли новую страницу математических основ – системный подход. Изначальный недостаток ранее существующих подходов заключается в том, что они сосредотачивают внимание только на каком-то одном важном элементе, а не рассматривают эффективность системы как результирующую, зависящую от многих различных факторов. В противовес этому системный подход рассматривает любой объект управления как систему, т.е. некоторую целостность, состоящую из взаимозависимых частей, каждая из которых вносит свой вклад в характеристики целого. Системная концепция – подход к организации и управлению и комплекс методов системного анализа и синтеза, предлагаемых экономической кибернетикой, является одной из наиболее современных концепций.

“Кибернетика”, как наука об общих законах управления в живой и неживой природе, связанных с преобразованием информации, непосредственно взаимодействует с системным анализом. Многие понятия и термины кибернетики такие, как “системные исследования”, “системная концепция”, ”системный (комплексный) подход”, используется в системном анализе. Границу между кибернетикой и системным анализом можно определить следующим образом. Кибернетика изучает отдельные строго формализованные процессы, а системный анализ – совокупность процессов и процедур организации и управления сложными системами, принятие решения в типовых ситуациях. Понятие “управление” в кибернетике и “принятие решения” в системном анализе близки, но неидентичные.

Все предприятия, организации являются социотехническими системами, так как люди как социальные компоненты и техника вместе используется для выполнения заданных объемов работ. На предприятиях, в организациях выделяют шесть основных частей: цели, задачи, мероприятия, структуры, технологии, люди. Руководителю любого уровня управления необходима информация о всех элементах предприятия, организации для выявления проблем и корректирующих действий. “Информатика” – научная дисциплина, задача которой является изучение проблем хранения, использования, преобразование информации и применение для этих целей вычислительной техники, используется в этом качестве в системном анализе при создании моделей.

Теория систем обеспечило управление основой для интеграции различных концепций. На системной основе синтезируются новые знания и теории, которые будут разрабатываться, и появляться в будущем. Теория систем показывает руководителям, какие же именно элементы предприятия, организации как системы особенно важны, но не определяют конкретно основные переменные, влияющие на функции управления. Определение переменных и их влияние на эффективность систем является основным вкладом системного подхода.

Огромным вкладом исследования операций в системном анализе является использование с 60-х годов, так называемого ситуационного подхода (вероятностный, зависящий от случайностей, от ситуаций). Центральным моментом ситуационного подхода является ситуация, т.е. конкретный набор обстоятельств, которые существенно влияют на систему в данное конкретное время и которые могут возникать с той или иной вероятностью. Такой подход подчеркивает значительность “ситуационного мышления”. Можно сказать, что ситуационный подход является приложением особенностей системного подхода к конкретной ситуации. Он указывает конкретные методы, модели и концепции с определенными конкретными ситуациями и позволяет определить, какие приемы будут в большей степени способствовать достижению целей организации в тех или иных конкретных обстоятельствах. Данная концепция актуальна в современном динамичном мире, развивающемся по пути создания сложных, естественно изменяющихся и непрерывно трансформируемых систем и системокомплексов. К сожалению, невозможно определить все переменные, влияющие на систему. На практике рассматриваются только те факторы, которые наиболее значимы для организации, и те, которые скорее всего могут повлиять на успех. Обычно выделяют не более десятка важных факторов, которые группируются в два основных класса – внутренние и внешние переменные.

“Исследование операций” – дисциплина, предметом которой является теория принятия решений, также является синтезированной дисциплиной, возникшей на основе теории игр, теории эффективности, теории массового обслуживания. Системный анализ может рассматриваться как дальнейшие развитие исследование операций, но при этом системный анализ включает и направления, нетрадиционные для исследования операций. В частности, в системном анализе большое внимание уделяется анализу систем, возникающим при этом проблемам, определению целей систем, формированию целей и задач исследования.

“Менеджмент”, экономический и административный, имеет несколько значений, в том числе как совокупность концепций (технических, экономических, организационных, психологических), методов, средств и норм управления бизнесом и некоммерческими организациями. Менеджмент определяет функции управления, что включает постановку целей, принятия решений и контроль их выполнения. При решении этих задач естественно опираться на системный подход – как основу методологии системного анализа.

  1.  Системный анализ в исследовании социальных и экономических процессов

Социально-экономические системы и их модели относятся к так называемым “мягким” системам. Мягкие системы могут адаптироваться  к условиям внешней среды, подвергаясь долговременным воздействиям, они способны сохранять свою сущность и стремление к эволюции. В состав социально-экономических систем входят активные элементы, т.е. такие элементы, которые имеют свои цели функционирования, отличные от целей системы в целом, и которые способны принимать самостоятельное решение относительно своего состояния. Явления, процессы, характерные для  мягких систем, намного сложнее тех, которые имеют место в физических системах. Причины, влияющие на такие системы, отношения между элементами системы и между системой и окружающей средой многообразны и плохо поддаются формализации. Применение математических методов в таких системах может быть эффективным, если в соответствующей области накопления фактический материал (есть чего обобщать) и если исследователь детально разобрался в изучаемой системе, понимает ее специфику.

При исследовании социально-экономических систем применяются модели, в которых используются формальные и неформальные подходы, а так же и модели, базирующиеся на точных математических методах. Английский ученый П.Чеклэнд так пишет о двух возможных альтернативных подходах к изучению мягких систем: «Одно направление рассматривает действительность как системную - система сотворена природой или человеком. Во втором случае мир рассматривается как проблематичный, возможно системный, но слабо структурированный, допускающий много интерпретаций. Реальность такого мира изучается так же систематически. Таким образом, во втором случае мягкая система рассматривается ни как часть реального мира, а как системно-организованный процесс ее изучения».

Для получения представления о сложных системах, их качественного анализа используется направление системного анализа, называемое когнитивной структуризацией (КС). Целью КС является формирование гипотез о функционировании изучаемого объекта, рассматриваемого как сложная система определенной структуры, и изучение причинно-следственных связей между элементами системы. При этом при наличии соответствующего опыта у исследователя только на основе качественного анализа могут быть получены содержательные выводы о структуре и функционировании системы.

Разработке моделей экономики на основе точных математических методов посвящена работа [15]. 3адачи исследований в новом направлении, названном "системное управление развивающейся экономикой", формулируются следующим образом: " ... понять природу механизмов самоорганизации экономики, которые обеспечивают все-таки целостность экономической системы, несмотря на действия миллионов независимых экономических агентов, интерес большинства которых вовсе не в том, чтобы поддержать стабильность. Найти   принципы,   дающие   адекватное   математическое   выражение   явлению самоорганизации". При этом обращается внимание на развитие теории на основе строгих математических методов. "По-видимому, не удастся построить математическую теорию экономических явлений столь же точную по прогностическим возможностям, как некоторые физические теории. Но ведь в теории элементарных частиц уже возникает принципиальная неопределенность. Не все точно можно описать и в экономике. Тем не менее, понимание фундаментальных принципов организации и существования экономики позволит исключить невозможные варианты и определить естественные границы неопределенности. В этом смысле экономическая теория может быть столь же строгой, что и физическая".

Декларируются следующие положения:

(1). Экономическая система подобна целостному организму. Поэтому выделение фрагмента системы для изучения требует особого внимания и должно осуществляться на основе модели системы в целом. Эта модель состоит из описания процессов производства, обменов и потребления, в совокупности представляющих единый процесс общественного воспроизводства, и описаний экономических механизмов регулирования, отображающих производственные отношения. Модель экономической системы замыкается при фиксации параметров государственного управления экономикой.

(2). Процессы общественного воспроизводства складываются из элементарных процессов в многочисленных взаимодействующих производственных ячейках. Совокупные результаты элементарных процессов выражаются в агрегированных показателях (макро показателях) экономического развития. Надо стремиться выводить макропоказатели и соотношения между ними (макромодели) из исходных микро описаний элементарных процессов, разрабатывая методы агрегирования.

(3). Результаты анализа моделей необходимо постоянно сравнивать с качественными особенностями эволюции моделируемой системы. Хорошей можно считать модель, из анализа которой получаются или уточняются фундаментальные законы экономической теории. [15].

В приведенном подходе к изучению экономики мягким моделям отводится вспомогательная роль. Предполагается, что экономические категории следует выводить из точных математических моделей, а в мягкую модель эти категории закладываются априори. Соответственно утверждается, что мягкая модель не углубляет знания о сущности экономической системы, хотя ее применение дает многие выгоды, в том числе:

  •  обеспечивает системный анализ накопленного профессионального опыта в экономической области, при этом часто возникают противоречия, новые задачи, решение которых обогащает опыт;
  •  использование ЭВМ в планово-экономической деятельности повышает ее эффективность и, соответственно, качество задачи.

Полезность применения точных моделей для изучения экономических процессов несомненна. Вместе с тем достаточно полное представление о эволюции экономических системах, получение надежных прикладных результатов возможно все же лишь на мягких моделях, допускающих применение рациональных рассуждений различного вида. С помощью имитационных мягких моделей сложных систем можно выявить и те области функционирования систем, где применение точных математических моделей полезно и эффективно. К тому же экономические и социальные процессы в обществе всегда взаимосвязаны и результаты рекомендаций, полученных на «чисто» экономических моделях, существенно зависят от социальной ориентации общества. Справедливо следующее утверждение: "Экономическая теория исследует только часть большого комплекса социальных проблем и многие ее элементы переплетаются с другими элементами этого комплекса. Если исходить из такого понимания, то следует отвергнуть точку зрения, согласно которой основными мотивами экономического поведения является рациональность и эгоизм".[16]

При исследовании цикличности социально-экономических и социально-культурных процессов когнитивный подход сочетается с использованием точных моделей. Выдающийся русский экономист Н.Д.Кондратьев, изучая с помощью методов математической статистики динамические ряды большего числа экономических показателей, выявил наличие так называемых длинных волн в мировой экономике и пришел к выводу, что циклические движения представляют процесс отклонения от состояния равновесия и фазы больших циклов обусловлены внедрением технических изобретений, развитием новых отраслей промышленности. В ряде разработанных теорий цикличности приводятся и другие факторы, влияющие на цикличность социально-экономических процессов: космические, смена поколений, смена типов познания и др.

Достаточно эффективные математические модели разработаны для некоторых частных социальных систем. Например, на основе теории разностных уравнений разработана модель мобилизации, теория дифференциальных уравнений положена в основу модели гонки вооружений Ричардсона. Большое значение имеет применение точных математических методов при обработке и анализе статистических материалов. В [16] приведено следующее высказывание А.К.Гастева: «в социальной области должна наступить эпоха точных измерений, формул, чертежей, контрольных калибров, социальных нормалей. Пусть не смущает нас сентиментальные философы о неуловимости эмоций и человеческой души, мы, ученые, должны поставить проблему полной математизации психофизиологии и экономики, чтобы можно было оперировать определенными «коэффициентами» возбуждения, настроения, усталости, прямыми и кривыми экономических стимулов». Это высказывание содержит некоторую некорректность. Безусловно необходимы точные математические методы обработки результатов исследования социальных систем. Что касается моделей сложных социальных систем, то приведенное высказывание может быть принято, если под «полной математизацией» понимать и применение в моделях рациональных рассуждений.

В настоящее время в системном анализе для исследования социально-экономических систем успешно разрабатываются и используются как мягкие модели, так и модели, базирующиеся на точных математических методах, при этом системные концепции, методология системного анализа являются основополагающими. Весьма перспективным является изучение эволюции структур сложных систем. Так, в современной теории структурной динамики развивается целостный системный анализ сложных систем, состоящих из подсистем различной природы, изучаются законы построения организаций и возникновения упорядочения, принципы управления процессом самоорганизации. На основе методологии системной динамики созданы глобальные модели функционирования общества, а так же глобальные модели динамики ионосферы. Из анализа поведения глобальных моделей для различных начальных условий, допущений, гипотез получены имеющие важное прикладное значение прогнозы относительно коэволюции природы и общества, а так же конкретные рекомендации общественным институтам в части принятия мер, необходимых для исключения отдельных аспектов человеческой деятельности, последствия которых будут губительны для человечества и для природы.

В системном анализе выделяют методологию, аппаратную реализацию и опыт применения в различных областях знаний и практики.

Заключение

1. Системный анализ – это особое направление системных исследований, основным содержанием которого является изучение проблем управления сложными системами, принятие решения в условиях оценки больного количества информации различной природы. Целью применения системного анализа является повышение эффективности управления сложными системами на основе увеличения степени обоснованности принимаемого решения с учетом расширением множества альтернатив, среди которых производится обоснованный выбор.

2. Системный анализ представляет собой совокупность методологических средств, тесно связанных с такими точными научными дисциплинами, как история систем, кибернетика, исследование операций, системотехника и системология, информатика, менеджмент. Отличительной чертой системного анализа от точных научных дисциплин является объединение формальных и неформальных методов анализа и синтеза в ходе исследования сложных систем.

3. Исследование социально-экономических процессов с применением системного анализа основано на обобщении фактического материала с целью изучения специфики изучаемой системы. При этом практикуется комплексное применение формальных и неформальных подходов, а так же моделей, базирующихся на точных математических моделях. Для качественного анализа сложных систем используется когнитивная структуризация, целью которой является формирование гипотез о функционировании изучаемого объекта и изучение причинно-следственных связей между элементами системы. Для количественного анализа сложных систем на основе имитационного моделирования выявляются области, где применение точных математических моделей полезно и эффективно. При этом системные концепции, методология системного анализа являются основополагающими.

Контрольные вопросы

  1.  Какой смысл имеет термин “системный анализ”?
  2.  Каковы различия между процессным и ситуационными подходами?
  3.  Что являются целью применения системного анализа?
  4.  Какие задачи стоят перед системным анализом?
  5.  В чем проявляется связь системного анализа с другими научными дисциплинами?
  6.  Перечислите основные части социотехнической системы?
  7.  Перечислите особенности применения системного анализа в исследовании социально-экономических систем?
  8.  Какие концепции лежат в основе системного анализа?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77072. Синтез АСУ стабилизации скорости двигателя постоянного тока с тиристорным преобразователем 590.5 KB
  Синтезировать АСУ стабилизации скорости двигателя постоянного тока с тиристорным преобразователем рис. Допустимая погрешность регулирования Допустимое перерегулирование Время переходного процесса Диапазон регулирования Коэффициент усиления тиристорного преобразователя принять...
77073. Исследование биомеханических и нейрофизиологических нарушений у пациентов с остеохондрозом поясничного отдела позвоночника 7.04 MB
  Данная работа посвящена исследованию биомеханических и нейрофизиологических нарушений у пациентов с остеохондрозом поясничного отдела позвоночника при помощи аппаратно – программного комплекса «ДиаСлед», и электромиографа Keypoint фирма Dantic.
77074. Adobe Photoshop CS5, его основные возможности и функции 2.72 MB
  Она позволяет улучшать качество фотографий кардинально изменять их менять цветовой ряд создавать разнообразные эффекты например получить из фотографии подобие акварельного рисунка. Так же в Photoshop можно создавать рисунки как обычны так и 3D создавать анимацию...
77075. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ГОСТИНИЧНОЙ ИНДУСТРИИ РОССИИ 850.44 KB
  Первая гостиница появилась более двух тысяч лет назад на Древнем Востоке. Благодаря тому что гостиничный бизнес способен давать стабильный доход в федеральный бюджет количество отелей и гостиниц в России растет с каждым годом.