630_Poletajkin_A.N._Sotsial'nye_iehkonomicheskie_informatsionnye_sistemy_

вания атрибутами: программами, средствами коммуникаций, стандартами и технологиями (рис. 1).

Рис. 1. Взаимосвязь информатики как науки и информатики

как отрасли экономики [36]

Любая информационная система функционирует на конкретном уровне мирового хозяйства (микро-, мезо-, макро- и мегаэкономики), в муниципальных, государственных, негосударственных и международных организациях различного назначения, в органах управления, в министерствах, ведомствах и подчиненных им организациях, в органах юрисдикции, в юридических и адвокатских консультациях, в судах, в правоохранительных органах, в экономических, банковских, налоговых учреждениях, в учебных заведениях, в общественных организациях, в ассоциациях и объединениях, на предприятиях различной организационно-правовой формы, в органах охраны природы, распределения природных ресурсов и энергоносителей, в различных отраслях хозяйства страны или региона. Таким образом, очевидна связь информатики как науки с другими областями применения. Информатик же не только получает специальное образование в области информатики и занимается созданием профес- сионально-ориентированных информационных систем на всех стадиях их жизненного цикла, но и является профессионалом в области применения информационных систем, решает функциональные задачи, управляет информационными, материальными и денежными потоками в этой области с помощью таких информационных систем, получает также профессиональную подготовку и в области применения, приобретая уточненную квалификацию: Информатикэкономист, Информатик-юрист, Информатик-социолог и т.д., в зависимости от области применения.

11

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ

В данном разделе рассматриваются законы функционирования и развития социальных и экономических систем, особенности компьютерной обработ-

ки социальной и экономической информации, информатизации и управления

предприятиями и организациями в области экономики и социологии с учетом разнородных и трудноформализуемых внешних факторов.

1.1Законы функционирования и развития социальных и экономических систем

1.1.1Системный подход к изучению социальных и экономических систем

В процессе изучения сложных систем типа социальных и экономических исследователи стремятся к наиболее полному и объективному представлению объекта исследования – описанию его внутренней структуры, выявляющей основные и вспомогательные бизнес-процессы, объясняющей причинноследственные законы функционирования и позволяющей предсказать, а значит,

иуправлять его поведением (функционированием). Повышение эффективности функционирования любого объекта так или иначе связано с его реструктуризацией и упорядочиванием функциональной структуры, что в случае социальных

иэкономических систем, обладающих высокой динамикой и имеющих множество разнородных внешних связей, невозможно без осуществления информатизации. В свою очередь, одним из условий эффективной информатизации объекта является адекватное его представление в виде сложной системы. Для анализа (исследования) состояния системы (особенно сложной) применяется системный анализ и его методы, а использование этих методов составляет

системный подход.

Понятие "системный подход" (от англ. – systems approach) стало широко употребляться в 1960 – 1970 гг., хотя само стремление к рассмотрению объекта исследования как целостной системы возникло еще в античной философии и науке (Платон, Аристотель). Можно выделить следующие этапы в развитии системного подхода в XX веке (табл. 1.1). Применительно к организациям под системным подходом чаще всего понимают комплексное изучение объекта как единого целого с позиций системного анализа путем уточнения сложной проблемы и ее структуризации в серию задач, решаемых с помощью экономико-

12

математических методов, нахождения критериев их решения, детализации целей и конструирования эффективной организации для их достижения.

Принято считать, что системный анализ – это методология решения проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении альтернатив. Иначе говоря, системным анализом называется логически связанная совокупность теоретических и эмпирических положений из области математики, естественных наук и опыта разработки сложных систем, обеспечивающая повышение обоснованности решения конкретной проблемы. В системном анализе обширно используется математический аппарат общей теории систем, а также качественные и количественные методы из области математической логики, теории принятия решений, теории эффективности, теории информации, структурной лингвистики, теории нечетких множеств, методов искусственного интеллекта, различных методов моделирования.

Таблица 1.1. Основные этапы в развитии системного подхода

выделить перечень взаимосвязанных подпроцессов, рассматривающих важные стороны и связи изучаемого объекта информатизации, и указать целесообраз-

13

ную последовательность их выполнения. Для этого методология системного анализа содержит триаду задач декомпозиции, анализа и синтеза.

Задача декомпозиции означает представление системы в виде подсистем, состоящих из более мелких элементов. Часто задачу декомпозиции рассматривают как составную часть анализа.

Задача анализа состоит в нахождении различного рода свойств системы или среды, окружающей систему. Целью анализа может быть определение закона преобразования информации, задающего поведение системы. В последнем случае речь идет об агрегации (композиции) системы в одинединственный элемент.

Задача синтеза системы противоположна задаче анализа. Необходимо по описанию закона преобразования выполнить композицию системы, фактически выполняющую это преобразование по определенному алгоритму. При этом предварительно должен быть определен класс элементов, из которых строится искомая система.

В рамках каждой задачи выполняются частные процедуры. Например, задача декомпозиции включает процедуры наблюдения, измерения свойств системы. В задачах анализа и синтеза выделяются процедуры оценивания исследуемых свойств, алгоритмов, реализующих заданный закон преобразования. Тем самым вводятся различные определения эквивалентности систем, делающие возможными постановку задач оптимизации, т. е. задач нахождения в классе эквивалентных решений варианты с экстремальными значениями определяемых в них функционалов. В задачах синтеза выполняются процедуры сопоставления найденных решений с множеством свойств исходной системы и идентификации элементной базы результирующей системы с учетом этого сопоставления. Таким образом, система при сохранении ее сути в виде закона функционирования реструктурируется, приобретая новые системные свойства, обеспечивающие ее эффективность. Чтобы лучше разобраться в этом процессе, рассмотрим подробно такие понятия, как система, процесс и эффективность.

1.1.2 Понятие системы, как семантической модели

Строгого, единого определения для понятия «система» в настоящее время нет. В общем случае под системой понимается совокупность элементов и связей между ними, обладающая определенной целостностью. Рассматривая систему относительно задачи ее реструктурирования, более полно это определение можно пояснить на основе понятия модели.

Пусть А и В – два произвольных множества. Функция f, однозначно ставящая в соответствие каждому элементу a A элемент f (a) B, называется

14

отображением множества А в множество В и обозначается как f: А В, или

жении f, или образом а; А – область определения, В – область значений отображения f. Отображение f называется взаимно однозначным, если каждый элемент множества В является образом не более чем одного элемента из A.

Исходя из этого, можно определить понятие модели, как отображение А в, где А – множество фиксированных элементов предметной области с исследуемыми связями, отношениями между этими элементами, – абстрактное

где {M} – множество элементов модели, соответствующих элементам предметнойобласти, называемое носителеммодели;

P1, P2, …, Pn – предикаты, отображающие наличие того или иного от-

ношения между элементами предметной области.

Носитель модели является содержательной областью предикатов P1, P2, …, Pn. Предикаты называются сигнатурой модели . Выбор носителя и сигнатуры при построении модели определяется предметом исследования.

Уточним теперь понятие системы, ориентированное на задачи декомпозиции, анализа и синтеза, т.е. на реструктуризацию системы, на проведение преобразования между двумя ее модельными представлениями: a b. Сис-

P0 a, b 1, если преобразование a b существует при взаимно однозначном соответствии между элементами носителей подмоделей a и b, в противном случае P0 a, b 0.

15

Подмодель a , определяющая взаимодействие системы с внешней средой,

может быть представлена в виде кортежа, включающего пять объектов:

y y(t) – выходная (результирующая) информация, представляющая со-

бой конечное множество функций: y1(t), , ym(t);

z z(t) – переменная состояния подмодели a , также характеризующаяся конечным множеством функций z1(t), , zm(t). Знание функций z в заданный момент времени позволяет определить значения выходных характеристик подмодели a .

f и g – функционалы (глобальные уравнения системы), задающие текущие

Здесь t0,t – параметрическое пространство, в котором задано пове-

дение системы. В качестве параметрического пространства обычно рассматривается временной интервал (0, ).

Данные соотношения называют уравнением наблюдения и уравнением состояния системы соответственно. Если в описание системы введены функционалы f и g, то она уже не рассматривается как "черный ящик". Однако для многих систем определение глобальных уравнений оказывается делом трудным и зачастую даже невозможным, что и объясняет необходимость использования этого термина.

Кроме кортежа S (1.2), определяющего структуру и поведение системы, систему задают тремя аксиомами.

Аксиома 1. Для системы определены пространство состояний z, в которых может находиться система, и параметрическое пространство , в кото-

ром задано поведение системы.

В связи с этим математические описания вида (1.3) принято называть динамическими системами, так как они отражают способность систем изменять состояния z(t) в параметрическом пространстве . В отличие от ди-

намических статические системы таким свойством не обладают.

16

Аксиома 2. Пространство состояний z содержит не менее двух элементов. Эта аксиома отражает естественное представление о том, что система может находиться в разных состояниях.

Аксиома 3. Система обладает свойством функциональной эмерджент-

ности.

Эмерджентностъ (целостность) – это такое свойство системы S,

которое принципиально не сводится к сумме свойств компонентов, составляющих систему, и не выводится из них:

где qi – i-я характеристика системы S; m – общее количество характеристик.

При таком рассмотрении система является совокупностью моделей и отражает семантику предметной области в отличие от неинтерпретированных частных математических моделей. Другими словами, система – это совокупность взаимосвязанных компонентов, обладающая интегративными свойствами (эмерджентностью), а также способ отображения реальных объектов.

1.1.3 Закон функционирования системы

С формальной точки зрения система – это совокупность функциональных компонентов, взаимодействующих между собой во имя достижения определенной цели. Для описания и управления системами теория систем вводит понятие компонент. Это любая часть системы, вступающая в определенные связи и отношения с другими частями данной системы. Компоненты

бывают двух видов: подсистемы и элементы. Подсистема – это компонент,

который сам состоит из частей (компонентов). Элемент – это компонент, который в рамках данной системы не может быть разделен на компоненты, то есть является неделимой единицей.

Между элементами множества, образующего систему, устанавливаются определенные отношения и связи. В отличие от конгломератов связь между компонентами системы настолько тесна и существенна, что изменение одного из них вызывает изменение других, а то и всей системы в целом. Наличие тесного взаимодействия, органичной связи компонентов приводит к тому, что во взаимодействии со средой система всегда выступает как нечто единое, сохраняющее свою качественную определенность. Это происходит потому, что

17

связи компонентов системы прочнее и устойчивее, чем связи этой системы или ее компонентов с любыми другими образованиями вне системы. Таким образом, к определению и существенным признакам системы можно добавить: система – это такое образование, в котором внутренние связи компонентов между собой преобладают над внутренним движением этих компонентов и над внешними воздействиями на них со стороны среды.

Так, применительно к задаче информатизации под сложной системой

понимается реальный объект, подлежащий информатизации, и его отображение в сознании исследователя в виде совокупности моделей, адекватное решаемой задаче. А интегративные свойства синтезированной системы есть новые свойства, выработанные в результате реструктуризации, в полном соответствии с законом функционирования системы, который является неизменным и определяется надсистемой, элементом которой является исследуемая система, также состоящая из компонентов – подсистем.

Таким образом, целое (система) не только не детерминируется однозначно свойствами его компонентов или их групп, но, напротив, сами компоненты детерминируются целым и лишь в его рамках получают свое функциональное объяснение и оправдание, как бы "право на существование".

Сущность системы в ее статике раскрывается путем выявления и уяснения структуры, выраженной с помощью закономерных связей и отношений между компонентами. Структура характеризует систему со стороны устойчивости, качественной определенности. Это важная, но недостаточная характеристика. Сущность системы в ее динамике раскрывается через анализ функций каждого элемента и постижение функционирования и тенденций развития системы в целом. Структура и функции есть неотъемлемые стороны каждой системы, и только в их единстве раскрывается ее суть. Единство это оп-

ределяется законом функционирования системы.

Законом функционирования системы FS , описывающим процесс

функционирования системы во времени, называется зависимость:

действия, преобразуемые системой в выходные; u(t) – управляющие воздейст-

вия, появление которых приводит к переводу элемента из одного состояния в другое; n(t) – воздействия внешней среды, представляющих шум, помехи. Фак-

тически оператор FS упорядочивает в пространстве и во времени внутреннюю и притекающую извне информацию, что обеспечивает организованность и устойчивость функционирования системы, а именно:

- устанавливает границы системы и ее структуру;

18

-определяет переменные компоненты системы;

-формулирует порядок взаимодействия компонентов внутри системы,

а также системы с внешней средой;

-устанавливает формы, методы и средства получения, обработки, хранения и передачи информации.

Схематическое представление рассмотренной процедуры показано на рисунке 1.1.

Процессы управления организацией

Цикл управления

Процессы управления ресурсами

На этой схеме в процессах управления реализуются системные функционалы f (1.4) и g (1.5), которые определяют основные процессы, выражающие поведение системы относительно внешней среды в модели поведения (1.3), являющейся непосредственным выразителем всех возможных состоя-

ний системы в выражении (1.2). Основные процессы цикла управления вы-

глядят следующим образом:

1)выбор (или получение от системы верхнего уровня) целевого критерия оценивания эффективности решения;

2)сбор информации о ресурсах организации и возможностях внешней среды;

3)просчет альтернатив (с различными вариантами возможных оценок

показателей);

4)выбор оптимальной альтернативы – принятие решения;

5)регистрация и учет результатов;

6)сравнение с принятым критерием оценивания (контроль результатов);

7)анализ причин отклонений и регулирование (возврат к пунктам 1, 2 или 3).

19