- •Н.Д. Дроздов основы системного анализа
- •Тверь, 2000 г.
- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. Системный анализ. Определение, связь с другими научными дисциплинами
- •2. Методология системного анализа
- •2.1. Принцип системности
- •2.2. Система. Основные определения
- •2.3. Системный подход — основа методологии системного анализа.
- •2.4. Основные закономерности организации материального мира
- •А. Основы организации неживой природы
- •Б. Биологический уровень организации материи
- •В. Особенности эволюции общественных систем (особенности антропогенеза)
- •2.5. Системный анализ в исследовании социальных и экономических процессов
- •3. Моделирование. Основные понятия
- •3.1. Определение понятия «модель»
- •3.2. Классификация моделей
- •1) В зависимости от особенностей возникновения модели могут быть разделены на три группы:
- •2) В зависимости от способа описания свойств моделируемого объекта различают модели вербальные, изобразительные, аналоговые, символические.
- •3) В зависимости от способа отображения объекта различают модели аналитические и имитационные.
- •4) По отношению к управлению модели разделяются на описательные — не содержащие управлений и конструктивные.
- •6) По отношению к предметной области (по) модели делятся на независимые от по, настраиваемые на по, ориентированные на по.
- •3.3. Общие требования к моделям.
- •1) Требование адекватности модели моделируемой системе относительно совокупности характеристик, обеспечивающих достижение поставленной цели исследования.
- •3) Требование замкнутости модели.
- •6) Требование удобства.
- •3.4. Структура моделей
- •3.5. Этапы моделирования
- •3.6. Значение и содержание этапа «Постановка задачи»
- •3.7. Формализация задачи
- •3.8. Некоторые проблемы, возникающие при исследовании
- •3.8.1. Интерполяция, экстраполяция, прогнозирование.
- •3.8.2. Линейность и нелинейность
- •3.8.3. Дискретность и непрерывность
- •3.8.4. Детерминированность и случайность
- •3.9. Планирование эксперимента
- •3.10. Проверка модели
- •3.11. Анализ результатов и внедрение рекомендаций
- •3.12. Использование эвм в моделях
- •3.13. Измерительные шкалы
- •4. Субъективные проблемы исследований
- •2) Ошибки в определении цели
- •3) Пренебрежение аналитическими (дедуктивными) построениями.
- •5) Произвольная трактовка статистических данных.
- •6) Пренебрежение научным подходом к процессу принятия решения
- •5. Выбор
- •5.1 Основные положения
- •5.2 Формализация задачи принятия решения
- •5.2.1 Постановка задачи
- •5.2.2. Декомпозиция задачи принятия решения и оценка свойств альтернатив
- •5.2.3.Композиция оценок свойств и сравнение альтернатив.
- •5.3 Пример модели принятия решения в условиях неопределенности
- •5.4. Примеры решения оптимизационной задачи методом динамического программирования
- •Литература
4. Субъективные проблемы исследований
Далее перечислены некоторые субъективные проблемы, возникающие при исследовании системы, в том числе при формировании выводов по результатам исследований.
1) Инерционность мышления и психологические барьеры.
Инерционность мышления является одной из основных причин возникновения психологического барьера, когда некоторый логический шаг не совершается, хотя для него имеются и все необходимые условия и аппарат, а позже после свершения этого шага, он представляется совершенно естественным. Проявляется инерционность мышления в бесконтрольном применении к изучаемой задаче математической модели или методов ее исследования, апробированных или традиционных в данной области, или просто внушающих априорное доверие исследователю. Некоторая инерционность мышления необходима по очевидным причинам, но оценить разумную степень инерционности бывает в начале исследования весьма трудно, а в ряде случаев — невозможно. В результате разумное использование традиций может перерасти в слепое следование им.
Отчетливо видя ошибки предыдущих поколений и причины ошибок, исследователи вновь повторяют ошибки, связанные с инерционностью мышления. Причины могут быть различными. Это объективная ограниченность человеческого мышления, привязанность к неадекватным, но красивым математическим структурам, непонимание особенностей методологии прикладных исследований. Консерватизм мышления особенно опасен на этапе постановки задачи.
2) Ошибки в определении цели
Имеет место опасность:
подмены цели средствами (например, строительство больницы не самоцель, а один из способов (средств) улучшения медицинского. обслуживания);
смешения целей (например, создана красивая реклама, но увеличению сбыта продукта она не способствует).
По мнению Эйнштейна, проблема 20-го века — это совершенствование средств и смешение целей.
3) Пренебрежение аналитическими (дедуктивными) построениями.
Успехи применения ЭВМ в моделях привели к своеобразной болезни — пренебрежению дедуктивными построениями, если они даже дают более точный ответ на поставленную задачу, чем математическое моделирование. Но дело не только в получении конечных результатов. Дедуктивные построения способствуют формированию математического мышления, развитию способности правильно понять ситуацию, сделать обоснованные выводы. Строгие методы помогают выявить особые точки, оценить вырожденные случаи. Конечно, здесь также опасны крайности.
4) Ошибки в выборе модели.
Субъективные ошибки при выборе модели могут возникнуть по следующим причинам:
а) непонимание системы, ее отношений с окружающей средой, искажение причинно-следственных связей;
б) чрезмерная любовь к отработанной «красивой» модели. Модель, хорошо зарекомендовавшая себя в одной ситуации, может оказаться непригодной в другой. Применение не вполне адекватной модели допустимо, если исследователь контролирует ситуацию. Поведение исследователей при применении неадекватной модели можно сравнить с поведением человека, который хочет перейти канаву по доске с трещиной. Возможны три случая: (1) видя трещину, человек следит за результатом и готов принять меры; (2) не видит трещины, но готов оценить ситуацию при появлении каких либо симптомов; (3) догматик не видит трещины и отрицает возможность ее существования, а треск доски принимает за птичье пение;
в) непонимание области применения модели;
г) фетишизация гипотез. Ценность гипотез очевидна. Однако они становятся опасными, когда превращаются в догмы, и вредными, когда освобождают исследователя от непрерывной проверки результатов фактами;
д) ошибки в выборе метода исследования, возникающие по многим причинам, в том числе из-за непонимания вредности излишней информации (для изучения дождя не нужно строить траекторию каждой капли), вследствие неумения оценить исходную информацию, а так же при попытке устранить нечеткость информации за счет точных математических методов;
е) математические ошибки вследствие плохого знания теоретических основ математики, ошибок в вычислительной схеме.