169

1.Основные понятия и этапы са

Системный анализ – это комплексная методология решения и исследования сложных проблем, базирующихся на системных методах (это методология и практика, улучшающая вмешательства в проблемные ситуации)

Система-совокупность объектов, св-ва которой определяются отношениями м/д объектами. Если объект не делим, то это элемент системы.

Конструктивное определение:

Пробл.сит. цель ф-ии сист. структура сист.

-конечное множество функциональных элементов и отношений м/д ними, выделяемое из среды в соответствии с определенной целью и в рамках нек-го временного интервала.

Св-ва системы:

1. Целевая предназначенность

2. Целостность

3. Обособленность от среды

4. Эмерджентность-рез-т синергетического эффекта в системе

Синергетический эффект – согласованное действие частей системы приводит к новому св-ву, к-го нет у отдельных ее частей.

Среда-это все, кроме системы.

Структура системы-относительно устойчивый порядок внутренних пространственно-временных связей м/д ее элементами и их взаимодействие с внешней средой.

Связи:

-направленные и ненаправленные; -односторонние и двусторонние; -внутренние и внешние;-равноправные и неравноправные; -постоянные и временные; -слабые и сильные; -непрерывные и дискретные

-стохастические и детерминированные

Иерархические структуры систем: многоуровневость и подчиненность

Идеальная иерархия: нижележащие подчиняются только одному вышележащему. Нарушение: подчинение нескольким вышележащим или подчинение через уровень.

Иерархические структуры:

1. Иерархия страт. Страта – уровень абстрагирования.

2. Иерархия слоев. Слои – уровни принятия решения.

3. Иерархия эшелонов. Эшелоны – уровень представляет собой ряд независимых подсистем.

Принципы поведения систем:

1. Принцип вещественно-энергетического баланса (з-н сохранения)

2. Принцип гоместазиса (принцип открытых систем)

3. Принцип выбора решений

4. Принцип перспективной активности (система способна обрабатывать информацию и реагировать)

5. На основе рефлексии (эл-ты искусственного интеллекта)

Цель - желаемый результат.

Модель – объект, заменяющий оригинал, в той части, к-ая интересует исследования, но он более удобен для работы с ним.

Критерий – показатель, к-ый служит для оценки.

Этапы системного анализа:

1. Формулировка проблемы .

2. Расширение проблемы до проблематики, т.е. определение всех проблем, связанных с исходной.

3. Определение цели (целеполагание)

- это центральный этап, основа поведения исследования анализа. Необходимо включать максимальное число целей.

4. Определение критериев ( и качественного и количественного типа)

5. Генерирование альтернатив (вариантов решения)

В СА существуют методы:

1. Мозговой штурм 2. Синектика (поиск аналогий) 3. Разработка сценариев

4. Морфологический анализ (выделяются части или признаки и рассматриваются все варианты реализации и получаем морф. ящик из к-го можно составить различные варианты системы)

5. Деловые игры и др.

6.Экспертное решение

6. Построение модели (моделей) – чаще всего используются имитационные модели.

7. Исследование на моделях и определение наилучшего варианта.

8. Анализ решений и рекомендации по внедрению.

9. Внедрение – реализация тех рекомендаций, которые получены в результате системного анализа.

Отличие:

1. В СА цели не задаются, а определяются в процессе СА, а в ИСО цели уже поставлены.

2. Генерирование альтернатив.

Подходы к проблеме:

1. Absolution – с возникновением проблемы ничего делать не нужно, она сама пройдет

2. Resolution – что нибудь предпринять для решения проблемы

3. Solution – решение проблемы

4. Dissolution – не только решить проблему, но и сделать все, чтоб в будущем подобные проблемы не возникали.

Критерий оптимальности

Термин "критерий" широко используется как во всех областях знаний, так и в обыденной жизни в интуитивно понятном смысле. Ввиду особой важности этого термина для исследования операций дадим краткие пояснения. Греческое слово kriterion означает мерило, оценку, средство для суждения. Именно в этом смысле используется понятие критерия в ИСО. Поставленная в операции цель может быть достигнута по-разному и в разной степени в зависимости от принимаемых решений. Критерий есть тот показатель, который характеризует (оценивает) эффективность решений с точки зрения достижения цели, а следовательно, позволяет выбрать среди них наилучшее. В ИСО применяют равнозначные термины: критерий оптимальности, критерий эффективности, целевая функция. Последний термин подчеркивает неразрывную связь критерия с целью. Таким образом, решение может быть оптимальным только в смысле конкретного критерия в пределах адекватности используемой модели.

В исследовании операций к критерию предъявляются определенные требования. Наиболее важные из них следующие.

1. Критерий должен быть количественной и неслучайной величиной.

2. Критерий должен правильно и полно отражать поставленную цель. Его можно рассматривать как количественную модель качественной цели.

3. Критерий должен иметь простой и понятный ЛПР физический смысл.

4. Критерий должен быть чувствителен к управляемым (искомым) переменным.

При исследовании действующих систем к критерию могут предъявляться дополнительные требования, такие как измеримость, статистическая однозначность, статистическая эффективность и др.

Многочисленные примеры из практики показывают огромную важность правильного выбора критерия оптимальности.

Задачи, в которых приходится определять наилучшее решение по нескольким критериям, называются многокритериальными или задачами векторной оптимизации. Они составляют особый и более сложный класс задач исследования операций, который рассмотрен в последней главе настоящего пособия.