Системный анализ

Кондратьев: «Системный анализ в логистике».

Объект изучения – социально-экономические системы в предпринимательской деятельности.

Предмет изучения – методы и методики системного анализа и решения сложных проблем в экономике.

Возникновение и развитие системных представлений.

Основные этапы развития системных идей.

Понятие «система» появилось в Древней Элладе (2500-2000гг до н.э)

Квиантилиан (философ Древнего Рима)

«Любую сколь угодно сложную ситуацию можно полностью структурировать и описать, руководствуясь следующими семью вопросами: что, где, когда, кто, почему, с какой целью, при каких условиях».

Система = сочетание, организм, организация, союз.

Этапы развития системных идей:

Этап 1.

---------до XIX века

---------возникновение и развитие системных представлений и понятий

---------практическая и познавательная деятельность людей, интуитивные открытия выдающихся ученых, философов и мыслителей.

Демокрит (V-IVгг до н.э) – образование сложных тел из атомов уподобляет образованию слов из букв. Сравнение неделимых форм (элементов с буквами) – один из первых этапов формирования научно-философского понятия, обладающего обобщенным универсальным знанием.

Аристотель – целое больше суммы его частей.

Ламберт: тезис и системности науки.

Кант, Гегель.

Эпоха зарождения основ системного анализа была характерна рассмотрением чаще всего систем физического и философского происхождения.

Этап 2.

----------XIX – XX

----------теоретизация системных идей, формирование первых теорий, широкое распространение системности во все отрасли знаний.

----------результат: системность превращается в научное знание и системах, оформляется как инструмент познавательной деятельности.

Б.Рассел – формализовал понятие структуры, участвовал в создании теории формирования систем.

Гёдель, Шеннон, Берталанфи.

Богданов – тектология – наука о процессах организации.

Этап 3.

----------середина XXвв – настоящее время.

----------превращение системности в метод научных исследований и аналитической деятельности. НТР максимально использует системный метод для научных открытий, осуществляются технологические разработки.

----------результат: системность в концу 20 века становится всеобщим мировоззрением, которое используют специалисты всех отраслей.

Предпосылки развития системного анализа в 20 веке:

- сдвиги в мировой экономике под воздействием НТР, экономики развитых стран вступили в новую фазу развития, характеризующуюся:

1)огромным масштабным производством

2)разнообразием производственных сфер

3)расширением межотраслевых связей.

- новые проблемы в научных. Технических и производственных сферах.

- изменения в области техники, рост ее сложности и стоимости.

Системный подход.

Системный подход – новый тип управленческого мышления. Сущность: деятельность любой части системы оказывает некоторое влияние на деятельности всех других ее частей.

Системный подход:

- определение всех существующих взаимосвязей;

- установление влияния элементов системы на поведение системы с учетом взаимосвязей.

Несистемный подход:

- детальное изолированное изучение элементов системы;

- анализ простейших взаимодействий между элементами системы

- рассмотрение одного решения из целого ряда возможных без оценки эффективности и последствий этого решения.

Системный подход = практическое использование положений системного анализа.

Системный подход – методология исследования объектов как систем.

Система:

1)внешнее окружение, включающее в себя вход, выход системы, связь с внешней средой и обратную связь.

2)внутренняя структура – совокупность взаимосвязанных компонентов, обеспечивающих процесс воздействия субъекта управления на объект, переработку входа системы в ее выход и достижение целей системы.

Системный подход – методологический подход человека к действительности, представляющий собой некоторую общность принципов. Это системная парадигма. Системное мировоззрение.

Назначение системного подхода – направить человека на видение действительности.

Системный анализ – наиболее последняя реализация системного подхода к решению политический, социально-экономических, технических и других проблем в различных сферах человеческой деятельности.

1.Научная дисциплина, разрабатывающая общепринятые принципы исследования сложных объектов с учетом их системного характера.

2.Методология исследования объектов посредством представления их в качестве систем.

3.Методология решения крупных проблем.

Компоненты системного анализа.

Системный анализ обобщает методологию исследования систем и является прикладной наукой, нацеленной на выяснение причин сложностей, возникших перед «обладателем проблемы» и на выработку вариантов их устранения.

Системный анализ – методология решения крупных проблем, основанных на концепции систем.

В центре методологии системного анализа находится операция количественного сравнения альтернатив, которая выполняется с целью выбора альтернативы, подлежащей реализации.

Система – это то, что решает проблему.

Вопрос: как определить все элементы, связанные с данной альтернативой?

1.Всесторонний учет всех обстоятельств – выделение всех элементов, связанных с альтернативой.

1. – 2. Целостность

1. – 2. – 3. Система (полная система)

У частие элемента в процессе – единственный критерий, по которому можно установить, входит данный элемент в данную альтернативу или нет.

Система определяется заданием:

- системных объектов

- свойств

- связей

Системные объекты – вход, процесс, выход, обратная связь (механизм) и ограничение.

Вход – что изменяется при протекании данного процесса. Во многих случаях компонентами входа являются «рабочий вход» (то, что «обрабатывается») и процессор (то, что «обрабатывает»).

Выход – результат или конечное состояние процесса.

Процесс переводит вход в выход по законам природы (для естественных систем) или в соответствии с заданной моделью (функцией, алгоритмом) получения выхода (для искусственных систем).

Модель получения выхода отвечает на вопросы: что должно получиться, как, из чего, с помощью чего, в какие сроки, через череду каких событий обеспечивается выполнение поставленной цели с учетом заданных ограничений.

Способность переводить данный вход в данный выход называется свойством процесса.

Связь определяет следование процессов, т.е что выход некоторого процесса является входом определенного процесса.

Связи систематизируются по принадлежности к функциональному аспекту системы: управленческие, материальные, информационные.

Всякий вход системы является выходом этой или другой системы, а всякий выход – входом.

Выделить систему в реальном мире – это значит указать все процессы, дающие данный выход.

Связь – взаимное ограничение на проведение объектов, создающее ограничение на поведение объектов и зависимость между ними.

Прямая связь – непосредственное воздействие объектов одного на другой.

Обратная связь – воздействие результатов функционирования системы на характер этого функционирования.

Системообразующий фактор – признак, который объединяет объекты в систему.

Искусственные системы – системы, элементы которых сделаны людьми, т.е являются выходом сознательно выполняемых процессов человека.

3 роли подпроцесса:

- основной процесс

- обратная связь

- ограничение

Система – совокупность элементов, находящихся во взаимных отношениях и связях со средой, образующих определенную целостность, единство.

Целое – форма существования системы, в строго определенном качестве, выражающем ее независимость от других систем.

Целостность – свойство однокачественности системы как целого, которую выражают элементы в их реальном взаимодействии – основа стабильности, постоянства системы.

В качестве системы могут быть представлены любые объекты или процессы, в которых элементы – участники, связанные некими связями или отношениями.

Система – средство достижения какой-либо цели.

Системы с управлением, или целенаправленные, называются кибернетическими: - механические, биологические, органические, социальные.

Цель – состояние, которое должно быть достигнуто в определенные моменты функционирования системы.

Цель – образ несуществующего, но желанного с точки зрения задачи или рассматриваемой проблемы, состояния среды, т.е такое состояние, которое позволяет решать проблему при данных ресурсах. Это описание, представление некоторого наиболее предпочтительного состояния системы.

Задачи – некоторое множество исходных посылок или входных данных в задаче ##### цели, #### над множеством этих данных. Описание возможных стратегий достижения цели. Решить задачу означает определить четко ресурсы и пути достижения указанной цели при исходных входных данных.

Состояние системы – множество значений и характеристик системы (значений показателей) в определенный момент времени

Состояние системы – фиксация совокупности доступных системе ресурсов (материальных, энергетических, информационных, пространственных), определяющих ее отношение ####

События – новое состояние системы.

Свойство – наблюдательное состояние системы или ее части, т.е свойство это отличительное, значимое для исследователя проявление функционирования системы.

Фактор – свойство системы или среды, способствующее наступлению определенного события.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами основное назначение систем можно классифицировать следующим образом:

- пассивное существование

- материал для других систем

- обслуживание других систем более высокого порядка

- противостояние другим системам (выживание)

- преобразование других систем и сред (активная роль)

Элемент – некоторый системный объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования.

Эмерджентность – появление новых свойств в целостной системе, не присущих другим элементам.

Внутренняя структура элемента исследователем не рассматривается по причине ресурсных ограничений на исследование системы.

Элемент – неделимая наименьшая составляющая.

Связь – важный для целей рассмотрения обмен между элементами веществом, энергией, информацией.

В силу этого подмножества элементов системы могут рассматриваться как подсистемы (компоненты), что зависит от целей исследования.

Подсистема – элемент системы, который при подробном рассмотрении оказывается системой. Любая система состоит из нескольких уровней подсистем.

Надсистема – более общая система, которая включает в себя подсистемы.

Проблемой называется состояние характеризующееся различием между необходимым (желаемым) выходом и существующим выходом. Существующий выход обеспечивается существующей системой. Желаемый выход обеспечивается желаемой системой. Проблема есть результат разницы между существующей и желаемой системой.

Система, заполняющая промежуток, является объектом конструирования и называется системой, решающей проблему.

Проблемы проявляются в свойствах, называемых симптомами. Систематически проявляющиеся симптомы образуют тенденцию.

Система формирует и проявляет свои свойства только в процессе функционирования и взаимодействия с внешней средой.

Среда – представляет то, что ограничено от системы, не принадлежит ей, это совокупность объектов, изменение которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Окружающая среда – внешняя среда системы, или совокупность объектов, которые располагаются за границей системы, воздействуют на нее, но не принадлежат ей.

Внутренняя среда – совокупность объектов, которые находятся в границах системы, влияют на ее поведение.

Структура. Виды и свойства структур.

Структура – отражение определенных взаимосвязей, взаиморасположение составных частей системы, ее устройства (строения).

- упорядоченность отношений, связывающих элементы системы и обеспечивающих ее равновесие, способ организации системы, тип связей.

Понятие «структура» вводят в случае недостаточности описания системы как «черного ящика». Систему отображают путем расчленения на подсистему, компоненты, элементы с взаимосвязями, которые могут носить различный характер.

Виды структур

- линейные

- иерархические

- сетевые

- матричные

Структура линейного типа

1→2→…→n

Структура станций метро по одной (не кольцевой) линии в одном направлении.

Иерархические структуры – преобладают вертикальные связи. верхние уровни обладают определяющими полномочиями в принятии решений, которые строго обязательны для нижних.

• Структура типа «Дерево». Каждый элемент нижележащего уровня подчинен одной вершине вышележащего.

• Структура со «слабыми» связями. Каждый элемент нижележащего уровня (1 или несколько) может быть подчинен двум и более вершинам вышележащего.

• Структура с произвольными связями. Используется на начальном этапе познания системы, когда не известен характер взаимодействий между элементами и распределение элементов по уровням иерархии.

• Смешанные иерархические структуры. Могут иметь как вертикальные связи разной силы( управление), так и горизонтальные связи взаимодействия (координация).

Структура является связной, если возможен обмен ресурсами между двумя любыми подсистемами системы.

Если структура или элементы системы плохо, либо частично описаны или определены, то такое множество объектов плохо структурировано.

Структура сетевого типа (вторая цифра – номер в пути)

Структура организации работ при строительстве дома: некоторые работы, например, монтаж стен и другие, можно выполнять параллельно.

Матричная структура – форма управления, которая представляет собой структуру, построенную по принципу двойного подчинения исполнителей, с одной стороны, непосредственно руководителю функциональной службы, которую предоставляет персонал, и техническую помощь руководителю проекта; с другой - руководителю проекта.

Основные признаки систем.

1.Целостность, связность или относительная независимость от среды и других систем. С исчезновением связности может исчезнуть и система, хотя связи могут существовать.

2.Наличие подсистем и связей между ними, или наличие структуры системы.

3.Возможность обособления или абстрагирования от окружающей среды.

4.Связи с окружающей средой по обмену ресурсами.

Свойства структур:

- размерность

- сложность

- жесткость

- вертикальная целостность

- горизонтальная обособленность

- иерархичность

Функции системы.

Функция – обязанность, круг деятельности; назначение, роль.

Функция системы характеризует проявление ее свойств в данной совокупности отношений и представляет собой способ действия системы при взаимодействии с внешней средой.

Главное отличие любого подхода к изучению любого объекта как систем состоит в том, что исследователь не ограничивается описанием только вещественной и энергетической сторон системы. Но прежде всего проводит исследование информационных аспектов системы – это цели системы, информационные потоки (как внутри, так и с внешней средой, надсистемой), связи управления и организации.

Информация – совокупность каких-либо знаний, сведения. В рамках системы управления информация рассматривается в 3х аспектах:

-информационном, связанном с реализацией в системе определенной совокупности процессов отражения внешнего мира и внутренней среды системы путем сбора, накопления и переработки соответствующих сигналов.

- управленческом, учитывающем процессы функционирования системы, направления ее движения под влиянием полученной информации и степень достижения своих целей,

- организационном, характеризующем устройство и степень совершенства самой системы управления в терминах ее надежности, живучести, полноты реализуемых функций, совершенства структуры и эффективности затрат на осуществление процессов управления в системе.

Информационные процессы – это обмен информацией между компонентами системы, системы вцелом и окружающей ее средой.

Закон информированности означает, что степень организованности может быть выше тогда, когда имеется новая информация и когда эта информация использована. Т.е понятие информации означает, уменьшение неопределенности в результате получения сообщений. Неопределенность существует тогда, когда из-за неполноты информации необходим выбор из числа возможных альтернатив.

Благодаря информационным процессам система способна осуществить целесообразное взаимодействие с окружающей средой, окружающими условиями, координировать отношение собственных компонентов, направлять их движение и движение себя самой к запрограммированной цели, несмотря на отклоняющие воздействия.

Способность системы воспринимать полезное и отсекать ненужное зависит от степени информированности системы, от опыта решения проблемных ситуаций, связанных с возмущающими воздействиями.

Информация в организациях выполняет следующие основные задачи:

• Выступает специфической формой взаимосвязи взаимодействия элементов и компонентов системы

• Обслуживает все уровни и функции управления в организации от принятия решения до его реализации

• Содержит сведения о методах и средствах управления, которые нужно использовать для обеспечения эффективного функционирования системы, достижения поставленных целей

• Является непосредственной причиной, определяющей выбор системой того или иного варианта поведения, перевода системы в новое состояние, обеспечивающее ее движение к заданной цели.

Обычно под информацией понимают только те данные, которые способствуют решению задач, поставленных перед исследователем. Известно, что только 10-30% данных, циркулирующих в экономических системах, непосредственно используются при решении задач. Остальные данные не используются вообще.

Таким образом информация в широком философском смысле – это изначальная неопределяемая категория, которую нужно изучать через ее свойства, т.е информация материальна и проявляется в тенденции или свойстве материи к организации и выражает способность организованной материей к предопределению своих состояний.

Физически информации определяет предсказуемость свойств и поведение объектов во времени.

Организованность упорядоченной системы означает способность предопределять свою перспективу. Чем беспорядочнее система, тем больше зависит ее перспектива от случайных факторов: внутренних и внешних.

Мера организованности системы – это потенциальная мера предсказуемости будущего системы.

Свойства информации:

- Объективность

- Субъективность

- Полнота

- Достоверность

- Адекватность

- Доступность

- Актуальность

Информация может снижать свою ценность

- обесценивание информации в конечном уже источнике по мере ее использования

- устаревание информации из-за задержки ее передачи и переработки (то есть потеря ее актуальности)

Тезаурус – сумма, система накопленных знаний.

Тезаурусный подход – один из подходов к изучению системы. Это изучение системы снизу, т.е не с определения целей и структуризации системы (сверху), а перечисления ее элементов и установления связей между ними.

Экономическая система – совокупность всех экономических процессов, совершающихся в обществе на основе сложившегося в нем отношений собственности и хозяйственного механизма.

В любой экономической системы первичную роль играет производство в совокупности с распределением, обменом, потреблением. Для производства требуются экономические ресурсы, а результаты хозяйственной деятельности распределяются, обмениваются и потребляются.

В экономических системах есть также элементы, которые отличают их друг от друга:

-социально-экономические отношения

- Организационно-правовые формы хозяйственной деятельности

-хозяйственный механизм

-система стимулов и мотиваций участников

Экономические связи между предприятиями и организациями.

Классификация систем.

Классификация – разбиение на классы по наиболее существенным признакам. Под классом понимается совокупность объектов, обладающих некоторыми признаками общности.

Признак или совокупность признаков – это непосредственно само основание классификации.

Классификация систем:

• реальные

• естественные

• физические

• биологические

• искусственные

• технические

• социальные

• организационно-технические

• абстрактные

• непосредственного отображения

• математические модели

• логико-эвристические модели

• генерализующие

• концептуальные модели

• языки

Естественные системы – существующие в живой и неживой природе, возникшие без участия человека

Искусственные – созданные человеком

Материальные или реальные – состоят из физ объектов, собранных человеком в систему.

Абстрактные – системы представлений, созданные средствами мышления (модели). Являются результатом отражения действительности или реальных систем в мозге человека.

Смешанные – комбинация искусственных и природных систем: эргономические (человек-машина) и организационные системы.

Основные критерии классификации	Классы систем
По взаимодействия с внешней средой	Открытые Закрытые Комбинированные
По структуре	Простые Сложные Большие
По фактору функций	Специализированные Многофункциональные или универсальные
По характеру развития	Стабильные Развивающиеся
По степени организованности	Хорошо организованные Плохо организованные
По сложности поведения	Автономные Решающие Самоорганизующиеся Предвидящие Превращающиеся
По характеру связей между элементами	Детерминированные Стохастические
По характеру структуры управления	Централизованные децентрализованные
По назначению	Производители Управляющие обслуживающие

Закрытые – изолированные системы, не взаимодействующие со средой.

Открытые - наоборот

В закрытых системах наблюдается возрастание энтропии, т.к.состояние равновесия характеризуется максимальной энтропией и минимальным использованием свободной энергии. Закрытые системы имеют тенденцию к разрушению структуры, иссяканию.

Открытые – системы, взаимодействующие со средой.

Простые системы – системы, не имеющие разветвленных структур, состоящие из небольшого количества взаимосвязей и имеющие небольшое количество элементом. Элементы служат для выполнения небольшого количества простейших функций и в них нельзя выделить иерархию.

Сложные системы – большое число элементов и внутренних связей, структурное разнообразие и сложность выполняемых функций.

2 Подхода к определению сложности:

1.сложность связана с уровнем знаний о системе

2.сложность связывается с особенностями самой этой системы:

- многомерность (большое число подсистем, связей)

- многообразие природы подсистем и связей

- многообразие структур (структур подсистем и системы)

- многокритериальность (разнообразие целей)

Большую систему отличает только размерность, а сложную многообразие.

Сложные системы характеризуются большим числом элементов и внутренних связей, их неоднородностью и разнокачественностью, структурным разнообразием и выполняют сложную функцию или ряд функций.

Компоненты сложных систем могут рассматриваться как подсистема, каждая из которых может быть детализирована еще более простыми подсистемами и так далее до тех пор, пока не будет получен отдельный элемент.

Признаки сложности систем.

1.Структурная сложность. Она определяется по числу элементов системы, числу и разнообразию типов связей между ними, количеству иерархических уровней и общему числу подсистем. Основными типами являются следующие типы связей:

1)структурные, или иерархические

2)функциональные

3)каузальные (причинно-следственные)

4)информационные

5)пространственно-временные

2.Сложность функционирования или поведения. Определяется характеристиками множества состояний, правилами перехода из состояния в состояние, воздействие системы на среду и среды на систему, а также степенью неопределенности перечисленных характеристик и правил.

3.Сложность выбора поведения. Характерен для систем в многоальтернативных ситуациях, когда выбор поведения определяется целью системы, гибкостью реакций на заранее неизвестные воздействия среды.

4.Сложность развития. Определяется характеристиками эволюционных или скачкообразных процессов.

Сложные системы можно разделить на факторные подсистемы:

1.Решающая, т.е.подсистема, которая принимает глобальные решения по взаимодействию с внешней средой и распределяет локальные задания между другими подсистемами.

2.Информационная. Обеспечивает сбор, переработку и передачу информацию, необходимую для принятия глобальных решений и выполнения локальных задач.

3.Управляющая. Предназначена для реализации глобальных решений.

4.Гомеостазная. Поддерживает динамическое равновесие внутри систем и регулирует потоки энергии и вещества в подсистемах.

5.Адаптивная. Накапливает опыт в процессе обучения для улучшения структуры и функций системы.

Большой системой называют систему ненаблюдаемую одновременно с позиции одного наблюдателя во времени или пространстве, для которой существенен пространственный фактор, число подсистем которой велико, а состав разнороден.

Классификация систем по числу элементов по математику Г.Н.Поварову:

-малые: 10 - элементов

-сложные - элементов

-ультрасложные - элементов

-суперсложные - элементов

Процесс представления большой системы в виде иерархии подсистем называется декомпозицией.

Декомпозиция – это разделение системы на части, с последующим рассмотрением отдельных частей.

Декомпозиция больших систем решает задачи:

1.Выявление специфических закономерностей строения и функционирования подсистем

2.Выявление общих и специфических закономерностей управления подсистемами.

В процессе декомпозиции выделяемые подсистемы должны:

1)осуществлять существенное влияние на конечный результат системы более высокого уровня.

2)реализовывать определенные специализированные функции в рамках системы

3)формироваться по признаку ческой функциональной связи уровней

4)выражать определенные особенности строения, функционирования и развития системы.

Агрегирование, противоположный декомпозиции процесс, предполагающий объединение некоторых элементов системы с целью ее рассмотрения с более общих позиций.

По характеру связей между элементами системы бывают детерминированным и стохастическими.

Системы, для которой состояние системы однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказана для любого последующего момента времени, называются детерминированными. В таких системах одной и той же причине всегда соответствует однозначный результат.

Стохастические, или вероятностные, системы – системы, изменения в которых носят случайный характер.

Классификация по сфере бизнеса

• Малого бизнеса

• Среднего бизнеса

• Большого бизнеса