Лекція 1

Реальне поняття теорії системи

Теорія системи – цей термін був використаний біологом-теоретиком і філософом Людвігом фон Берталанфі в лекціях прочитаних в 1937-1938р. в Чиказькому університеті, а перші публікації на цю тему були зроблені у 1947-1950р.

Кібернетика Норберта Вінера. У 1948 р. виходить знаменита книга Н. Вінера «Кібернетика», в якій проголошується єдність принципів управління в біологічних і технічних системах, а пізніше - і в соціальних (в даний час кібернетику частіше кваліфікують як частина теорії систем). Щоб зрозуміти комплексність системних досліджень, звернемося до спогадів Н. Вінера, в яких він вказує, що так чи інакше йому знадобилися роботі математика, математична логіка, статистика, біологія, медицина, фізіологія, нейрофізіологія, психологія, соціологія, теорія зв'язку, теоретична електротехніка і електроніка.

Потреби практики і розвиток ТС привели до виникнення галузі науки, що займається розробкою методів прийняття рішень в задачах організації управління. Ця галузь науки називається дослідження операцій.

Поступово різноманітні види системної теорії інтегруються в системологію, яка включає в себе загальну теорію систем, галузеві і спеціальні теорії систем, системотехніку.

Дослідження операцій – це оптимальний розвиток динамічних процесів, розв’язання задач з оптимізації потоків (переведення маршрутів і т.д.) задачі нелінійного програмування та інші основні методи оптимізації.

Ці системи працюють з матеріалами і працюють з людьми.

1. Загальна теорія систем інтегрує найбільш узагальнене знання про системи. Вона знаходиться під впливом двох наук: філософії, яка дає їй обгрунтування категоріального апарату, методи і прийоми пізнання, якісне бачення систем, і математики, що забезпечує кількісний аналіз систем. Велику роль у розвитку загальної теорії систем відіграють логіка, теорія множин, кібернетика та інші науки. 2. Галузеві теорії систем розкривають специфіку систем різної природи. Йдеться про теорію фізичних, хімічних, біологічних, економічних, соціальних систем, які керуються відповідними галузями наук. 3. Спеціальні теорії систем спрямовані на відображення їх окремих сторін, аспектів, зрізів, етапів. Вони перебувають під впливом відповідних теорій. Наприклад, теорія дисипативних систем, теорія перехідних систем, теорія еволюції систем і т. п.

4. Системотехніка (прикладна інженерна дисципліна) знаходиться під впливом техніки, моделювання, проектування і конструювання, тобто технічної, біологічної, інформаційної та соціальної інженерії.

1980р. сформувалося поняття системного відбору, яке під впливом прикладного розвитку сформувало напрямок системного аналізу.

Сам термін «системний аналіз» вперше з'явився в роботах корпорації RAND в 1948 р. Першою розробкою, яка була представлена ​​як «система», стало проектування бомбардувальника В-58, що почалося в 1952 р.

Системний аналіз – це область діяльності, що направлена на виявлення причин складностей, які виникли перед вирішенням проблеми і на опрацювання варіантів їх усунення. Таким чином, задача системного аналізу полягає не лише в розумінні функціонування систем (власне аналіз), а є задачами більш високого рівня, тобто проектування потрібної системи, її створення та управління нею.

В наш час системний аналіз являє собою слабку сукупність прийомів і методів формального і неформального характеру. Не встигнувши сформуватися в повноцінну наукову дисципліну, системний аналіз змушений існувати і розвиватися в умовах, коли суспільство починає відчувати потреби у застосуванні ще недостатньо розроблених і апробованих методів і результатів і не в змозі відкласти рішення зв’язанних з ними завдань на завтра. У цьому джерело як сили, так І слабкості системного аналізу: сили - тому, що він постійно відчуває вплив потреби практики, змушений безперервно розширювати коло об'єктів дослідження і не має можливості абстрагуватися від реальних потреб суспільства; слабкості - в тому, що нерідко застосування «сирих», недостатньо опрацьованих методів системних досліджень веде до прийняття необдуманих рішень, нехтування реальними труднощами. Області застосування системного аналізу великі: від техніки до економіки, від математики до соціального планування, від космічних досліджень до процесів.

Загальні поняття і терміни теорії систем

Властивості:

1. Час володіє особливою властивістю, що створює розрізнення причин і наслідків, яке може бути назване направленістю або кодом подій. Цією властивістю відрізняється минуле від майбутнього.

2. Причини наслідки завжди розділяються простором. Саме тому між ними існує дуже мале , але не рівне нулю просторове розділення ∆t.

- хід часу

– це псевдоскаляр, що є додатній в лівій системі координат.

Для інерційних систем ≈

– швидкість світла увакуумі (2200км\с)

Будь-яка система є направлена. Системний аналіз представляє собою напрямлену діяльність аналізу, опису, проектування і правління.

Будь-які направлені діяльності можна розділити на:

- суб’єкт;

- об’єкт;

В залежності від вирішуваних завдань, суб’єкт називають спостерігачем, якщо він не впливає на об’єкт , а лише спостерігає.

Якщо суб’єкт взаємодіє з об’єктом і отримує інформацію від нього, то він називається дослідником.

Проектування – проектування майбутнього об’єкту керівником, керівник – суб’єкт взаємодіє з об’єктом з ціллю отримання заданих властивостей.

В якості суб’єкта найчастіше представляється людина, а об’єктом може бути процес, явище, предмет, пристрій, проблема.

Об’єктом може бути технічний пристрій, який впливає на об’єкт.

Будь-яка діяльність є цілеспрямована, тобто напрямлена на досягнення певної мети.

Мета - це суб’єктивний образ бажаного стану об’єкту.

Причиною і рухомою силою будь-якої діяльності є наявність протиріч між тим, що ми маємо і тим, що хочемо. З позиції суб’єкта визначають мету аналізу опису проектування, а також управління,та проектування.

Вибір мети є суб’єктивним.

Мета аналізу об’єкта – виявити існування і характер протиріч і проблемної ситуації, причин їх виникнення і способів усунення.

Мета опису об’єкта – представлення проблемної ситуації у вигляді зручного аналізу.

Мета проектування – вирішити проблемну ситуацію утримання функціонування об’єкту, в заданому стані або переходу його в новий стан.

Мета з позиції об’єкту визначає мету його функціонування, яка може бути закладена при його створенні або формуватися в середині нього.

Збільшення випуску продукції у два рази – це мета результату, а підвищення освітнього рівня працівників – це мета результату.

Для кількісної оцінки ступеня досягнення мети використовують критерії. Критерії можна розглядати як кількісні моделі якісних цілей.

Приклади:

1.Ціль результату – побудувати будинок. Якщо не ввести критерії, то побудова будь-якої споруди від гаража до палацу вважається досягненням мети.

2. Мета напрямку – підвищення освітнього рівня працівників або студентів. Для конкретизації треба відсоток співробітників, що мають вищу освіту або додаткову освіту.

Необхідність у критеріях виникає також у правильних ситуаціях і задачах оптимізації і прийняття рішення. Коли виникає необхідність оцінювання альтернатив, що є доступним. Визначне значення критерію для даної альтернативи є по суті не прямим виміром її придатності цінності, як засобу досягнення мети.

Багатокритерійність пов’язана з тим, що рідко виникає одна критерія. Справа не лише в кількості критеріїв, а й в тому що вони достатньо повно описали мету. Бажано мінімізувати число необхідних критеріїв.

Лекція 2

Обмеження цілепокладання

Вирішення будь-якої задачі стикається з обмеженнями, які можна розділити на дві групи:

- об’єктивні –закони природи і ресурсні обмеження;

- суб’єктивні –обмеження розуміння дії.

Приклад. При постановці та вирішенні задач системного аналізу необхідно враховувати не тільки цілі, на досягнення яких він спрямований, а й можливості, якими володіють сторони для вирішення поставлених завдань і які дозволяють зняти виявлені проблеми. У першу чергу необхідно враховувати ресурси, наявні у сторін. До ресурсів слід віднести: • грошові ресурси, які замовник згоден виділити системним аналітикам для вирішення поставленого завдання;

• ресурси виконавця: людські ресурси, ресурси обчислювальні (наявність обчислювальної техніки, її кількість і т. д.), матеріальні ресурси, необхідні для вирішення завдань (наприклад, наявність канцелярських товарів, транспорту, ресурсів зв'язку);

• тимчасові ресурси; терміни вирішення задач системного аналізу, як правило, визначаються.

При формулюванні завдання системного аналізу необхідно також враховувати інтереси навколишнього середовища.

У практиці системного аналізу зустрічаються випадки, коли накладені обмеження настільки сильні, що роблять нереальним досягнення мети. Тоді ставиться питання про те, чи не можна дані обмеження послабити або зняти зовсім.

Проблематика

Проблематика- це сукупність проблем, що виникають в сусідніх об’єктах при вирішені проблем досліджуваного об’єкту.

Таким чином, дослідження якої проблеми слід починати з розширення її до проблематики. Необхідно визначити та розглянути проблеми, істотно пов'язані з досліджуваною, без урахування яких вона не може бути вирішена.

В англомовній літературі часто використовується поняття stakeholdels, що означає «перелік зацікавлених осіб». В цей перелік на перших етапах рекомендується включати:

1) замовника, який ставить проблему, замовляє і оплачує системний аналіз; 2) осіб, які приймають рішення, від повноважень яких безпосередньо залежить вирішення проблеми;

3) учасників, як активних, тобто тих, чиї дії будуть потрібні при вирішенні проблеми, так і пасивних - тих, на кому позначаться (позитивним чи негативним чином) наслідки рішення проблеми;

4) самого системного аналітика і його співробітників, головним чином, для того щоб передбачити можливість мінімізації його впливу на інших зацікавлених осіб, - своєрідна «міра безпеки».

Для комерційних організацій (в якійсь мірі і для некомерційних) можна розглядати три базових кола проблематики:

• внутрішнє середовище; • бізнес-оточення; • зовнішнє середовище.

Для оцінки впливу рішення наших проблем на інші зацікавлені об'єкти можна побудувати матрицю проблематики, що включає перелік зацікавлених об'єктів, вид (вигода або втрата) і ступінь впливу на них наших рішень, їх підтримку або протидію.

Вимоги до мети

Правильно сформульовані цілі повинні відповідати таким основним вимогам : Конкретність - при визначенні мети необхідна точність відображення її змісту, обсягу і часу. Задоволення мети може принести тільки конкретний результат, отриманий за допомогою конкретних засобів в конкретних умовах. Вимірність - мета повинна бути представлена ​​кількісно або яким-небудь іншим способом для оцінки ступеня її досягнення.

Досяжність - цілі повинні бути реальними, не виходити за рамки можливостей виконавців. Узгодженість – цілі слід розглядати не ізольовано, а взаємозв’язано.

Прийнятність – необхідно враховувати потреби, бажання, традиції, що склалися у суспільстві.

Гнучкість – можливість внесення корективів по мірі змін, що відбуваються в середовищі.