Rezumat: Proceduri metodologice pentru analiza sistemului. Caracteristicile principalelor etape ale analizei sistemului Analiza sistemului Etapele principale ale analizei sistemului

Când se studiază o abordare sistemică, este insuflat un mod de gândire care, pe de o parte, ajută la eliminarea complexității inutile și, pe de altă parte, îl ajută pe manager să înțeleagă esența problemelor complexe și să ia decizii bazate pe o înțelegere clară a mediului. Este important să structurați sarcina și să conturați limitele sistemului. Dar este la fel de important să considerăm că sistemele pe care le întâlnește un manager în cursul activităților sale fac parte din sisteme mai mari, incluzând poate o întreagă industrie sau mai multe, uneori multe, companii și industrii, sau chiar societatea în ansamblu. În continuare, trebuie spus că aceste sisteme sunt permanente.

Se schimbă, sunt create, acţionează, se reorganizează şi, uneori, sunt eliminate.

În majoritatea cazurilor de aplicare practică a analizei sistemului pentru studiul proprietăților și controlul optim ulterior al sistemului, se pot distinge următoarele: etapele principale:

2. Construirea unui model al sistemului studiat.

3. Găsirea unei soluții la problemă folosind modelul.

4. Verificarea soluției folosind modelul.

5. Adaptarea soluției la condițiile externe.

6. Punerea în aplicare a deciziei.

În fiecare caz specific, etapele sistemului ocupă o „pondere” diferită în cantitatea totală de muncă în termeni de timp, cost și indicatori intelectuali. Foarte des este dificil să trasezi limite clare - să indice unde se termină o anumită etapă și începe următoarea.

Analiza sistemului nu poate fi complet formalizată, dar poate fi ales un algoritm pentru implementarea sa.

Analiza sistemului poate fi efectuată în cele ce urmează secvente:

1. Formularea problemei- punctul de plecare al studiului. În studiul unui sistem complex, acesta este precedat de lucrări de structurare a problemei.

2. Extinderea problemei la problematic, i.e. găsirea unui sistem de probleme legate semnificativ de problema studiată, fără de care nu poate fi rezolvată.

3. Identificarea obiectivelor: obiectivele indică direcția în care să se deplaseze pentru a rezolva problema pas cu pas.

4. Formarea criteriilor. Criteriul este o reflectare cantitativă a gradului în care sistemul își atinge obiectivele. Un criteriu este o regulă pentru selectarea unei soluții preferate dintr-un număr de alternative. Pot exista mai multe criterii. Multicriteria este o modalitate de a crește caracterul adecvat al descrierii obiectivului. Criteriile ar trebui să descrie, pe cât posibil, toate aspectele importante ale obiectivului, dar numărul de criterii necesare ar trebui redus la minimum.

5. Agregarea criteriilor. Criteriile identificate pot fi combinate fie în grupuri, fie înlocuite cu un criteriu de generalizare.

6. Generarea de alternativeși selecția folosind criteriile celei mai bune. Formarea multor alternative este etapa creativă a analizei sistemului.

7. Cercetarea oportunităților de resurse, inclusiv resursele informaționale.

8. Alegerea formalizării(modele și constrângeri) pentru a rezolva problema.

9. Construcția sistemului.

10. Folosind rezultatele a efectuat cercetări sistemice.

Diagrama algoritmului de rezolvare a problemelor de cercetare de sistem a unei probleme specifice este prezentată în Fig. 6.1.

Fig.6.1. Algoritm pentru rezolvarea problemelor de cercetare sistemică a unei probleme specifice

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Comitetul de Stat al Tehnologiilor de Comunicații, Informații și Telecomunicații al Republicii Uzbekistan

Universitatea de Tehnologii Informaționale din Tașkent

Muncă independentă

Etapele analizei sistemului, principalele lor scopuri și obiective

„Fundamentele analizei sistemelor”

Efectuat:

Khomutova A.V., 293-10 Acri

Acceptat de: Kuvnakov A.E.

Tașkent 2013

Analiza de sistem-- o metodă științifică de cunoaștere, care este o secvență de acțiuni pentru a stabili conexiuni structurale între variabile sau elemente ale sistemului studiat. Se bazează pe un complex de metode generale științifice, experimentale, științifice ale naturii, statistice și matematice.

Sarcinile principale ale analizei sistemului pot fi reprezentate ca un arbore de funcții pe trei niveluri.

Orez. -- Sarcinile principale ale analizei sistemului

În etapa de descompunere, care oferă o reprezentare generală a sistemului, se efectuează următoarele:

1. Definirea și descompunerea scopului general al studiului și a funcției principale a sistemului ca limitare a traiectoriei în spațiul de stare al sistemului sau în zona situațiilor permise. Cel mai adesea, descompunerea se realizează prin construirea unui arbore de obiective și a unui arbore de funcții.

2. Izolarea sistemului de mediul înconjurător (diviziunea în sistem/„non-sistem”) în funcție de criteriul participării fiecărui element luat în considerare la procesul care duce la rezultatul pe baza considerării sistemului ca parte integrantă a supersistem.

3. Descrierea factorilor de influență.

4. Descrierea tendințelor de dezvoltare, incertitudini de diferite tipuri.

5. Descrierea sistemului ca „cutie neagră”.

6. Descompunerea funcțională (pe funcții), componentă (pe tip de elemente) și structurală (pe tip de relații între elemente) a sistemului.

Strategii de descompunere frecvent utilizate:

Descompunerea functionala. Descompunerea se bazează pe analiza funcțiilor sistemului. Acest lucru ridică întrebarea ce face sistemul, indiferent de modul în care funcționează. Baza împărțirii în subsisteme funcționale este comunitatea funcțiilor îndeplinite de grupuri de elemente.

Descompunerea ciclului de viață. Un semn al identificării subsistemelor este o schimbare a legii de funcționare a subsistemelor în diferite etape ale ciclului de viață al sistemului „de la naștere până la moarte”. Se recomandă utilizarea acestei strategii atunci când scopul sistemului este optimizarea proceselor și când pot fi definite etape succesive de transformare a intrărilor în ieșiri.

Descompunerea prin proces fizic. Un semn de identificare a subsistemelor sunt etapele executării algoritmului de funcționare a subsistemului, etapele schimbării stărilor. Deși această strategie este utilă în descrierea proceselor existente, deseori poate avea ca rezultat o descriere prea coerentă a sistemului care nu ține cont pe deplin de constrângerile impuse de funcții unele asupra altora. În acest caz, secvența de control poate fi ascunsă. Această strategie ar trebui utilizată numai dacă scopul modelului este de a descrie procesul fizic în sine.

ETAPE DE ANALIZĂ A SISTEMULUI

Formularea problemei. În această etapă se determină următoarele:

1) există vreo problemă;

2) problema este formulată cu precizie;

3) se efectuează o analiză a structurii logice a problemei;

4) dezvoltarea problemei în trecut, a statului de azi și în viitor;

5) problema relaţiilor externe;

6) solvabilitatea sa fundamentală.

Întrebarea dacă există o problemă este de o importanță capitală, deoarece depunerea unui efort enorm în rezolvarea unor probleme inexistente nu este o excepție, ci un caz foarte frecvent. Problemele inventate maschează problemele reale. Formularea corectă și precisă a problemei este prima și necesară etapă a cercetării sistemice și, după cum se știe, poate fi echivalentă cu jumătate din soluția problemei.

Orice problemă apare de obicei din două motive:

o situație conflictuală acută care a apărut ca urmare a contradicțiilor dintre participanții la organizație, calitate și tehnologie, salarii și competență angajaților etc. Acest " probleme de funcționare " . Sunt rezultatul unui management prost. Este necesar un mecanism care să funcționeze bine pentru rezolvarea și prevenirea acestora.

dezvoltarea sistemului cauzele " dureri de crestere " . Ele sunt asociate cu schimbări socio-economice, politice și de altă natură în infrastructura sistemului.

Metode(în această etapă): metoda scenariilor, diagnostic, arbori de obiective, analiză economică.

Dacă problemele nu sunt rezolvate în timp util, atunci în timp se transformă în obstacole. Prin urmare, formularea corectă și precisă a problemei este primul și obligatoriu pas al oricărei cercetări sistemice.

Formularea obiectivelor și criteriilor.

Determinarea obiectivelor, cerințelor supersistemului;

Determinarea obiectivelor și limitărilor mediului;

Formularea unui scop comun;

Definirea criteriului;

Alcătuirea unui criteriu general din criteriile subsistemelor.

În plus, realizabilitatea obiectivelor este direct legată de consistența intereselor tuturor participanților la sistem și a mediului extern, ceea ce ridică problema necesității de a forma un bloc de obiective comune și valori comune ale organizației, care se bazează pe obiectivele organizației. supersistem.

Metode: evaluări ale experților ( " Delphi " ), TOCILAR -analiză, arbori de obiective, analiză economică, modele morfologice, cibernetice, modele de operare de reglementare (optimizare, simulare).

Descompunerea scopului, determinarea necesarului de resurse.

În această etapă se întâmplă:

formularea obiectivelor de top, procese curente, eficiență, obiective de dezvoltare;

descompunerea obiectivelor și criteriilor în subsisteme;

evaluarea disponibilității resurselor și a costului acestora;

determinarea interdependentelor obiectivelor pentru subsistemele selectate;

determinarea criteriilor de importanță pentru fiecare subscop.

Metode: arbori de obiective, rețea, metodă de modelare (modele descriptive).

Evaluarea stării mediului extern.

Principalii factori care cauzează situații de criză într-o întreprindere apar, de regulă, în mediul extern, de unde organizația atrage resursele necesare.

Această etapă este strâns legată de identificarea ulterioară a mijloacelor alternative, ceea ce necesită abordarea cea mai obiectivă a evaluării stării existente și prezise a factorilor de mediu.

Analiza factorilor de mediu asigură identificarea tuturor factorilor necontrolabili care au un impact semnificativ asupra alegerii alternativelor de rezolvare a problemei.

Metode: scenarii, evaluări ale experților, metode de rețea, TOCILAR -analiza, analiza morfologica.

V . Identificarea alternativelor la atingerea scopului. Acesta este procesul de căutare și alegere a celor mai bune modalități de a atinge obiectivele. Eficacitatea CA este de obicei direct proporțională cu numărul de alternative posibile. Comparația lor face posibilă selectarea mai rațională a celei preferate și (sau) combinarea lor în diferite fragmente. Alegerea alternativei preferate se face în funcție de capacitățile organizației (personal, echipamente, materiale, finanțe etc.).

Pentru sistemele economice, alegerea alternativei preferate se realizează în funcție de următorii parametri:

Respectarea stării sale și a cerințelor de mediu , adică se stabilește cât de bine îndeplinește cerințele tuturor entităților externe ale organizației.

Conformitatea alternativei cu potențialul și capacitățile organizației , adică are organizația resursele pentru a implementa alternativa și care sunt posibilitățile de a se asigura că desfășoară activități viitoare.

Acceptabilitatea riscului inerent alternativei. Managementul oricărei activități se realizează întotdeauna în " camp " risc acceptabil " . Dar, uneori, dorința pentru o descoperire în orice direcție necesită depășirea riscului acceptabil, dar acest lucru este adesea plin. Aprecierea justificării riscului se realizează prin determinarea gradului de realism al premiselor inerente alternativei, amploarea pierderilor în caz de eșec și răspunzând la întrebarea dacă câștigul în cazul unui risc justifică costurile implementarea alternativei.

Metode: evaluări ale experților, " brainstorming " , matrice, analiză economică.

VI. Evaluarea scopurilor și mijloacelor. Această activitate este realizată prin dezvoltarea de modele și jocul de alternative individuale pe ele.

Adică, modelul face posibil să se stabilească cu suficientă acuratețe ce se va întâmpla cu fiecare intrare posibilă în orice etapă a trecerii acesteia prin sistem (model de simulare), sau să se descrie fiecare răspuns al sistemului. Modelul general al acestei clase este " cutie neagră " , când parametrii corespunzători sunt furnizați la intrarea modelului, iar rezultatele sunt măsurate la ieșire, prin compararea cărora este posibil să se facă evaluări adecvate ale alternativelor propuse.

În această etapă: 1) calculul punctajelor pe baza criteriului; 2) evaluarea interdependențelor dintre obiective; 3) evaluarea importanței relative a obiectivelor (se stabilesc coeficienți de importanță relativă); 4) evaluarea deficitului și a costului resurselor; 5) evaluarea influenței factorilor externi; 6) calculul coeficienților calculați complecși de importanță relativă pentru fiecare direcție (ramuri ale arborelui obiectivului).

Influența factorilor externi. Evaluarea nivelului de conformitate a rezultatelor acțiunilor propuse cu obiectivele stabilite nu poate constitui încă baza pentru alegerea celei mai bune alternative, deoarece nu este întotdeauna posibil să se stabilească natura comportamentului mediului extern, prin urmare, atunci când se evaluează un anumit alternativă, este necesar să se ia în considerare trei opțiuni pentru comportamentul mediului extern.

Optimist - când elementele mediului extern vor acționa într-o direcție propusă anterior (totul va funcționa în favoarea opțiunii alese);

Pesimist - când elementele mediului extern vor acționa în direcția opusă alternativei (totul va funcționa împotriva opțiunii alese).

Probabilistic - atunci când comportamentul mediului extern este determinat de disponibilitatea informațiilor, evaluări ale experților și, uneori, intuiția dezvoltatorilor de alternative.

Metode: evaluări ale experților (întrucât SA, de regulă, se ocupă de probleme nestructurate sau slab structurate, obținerea de evaluări de specialitate și prelucrarea acestora pare a fi o etapă necesară a SA pentru majoritatea problemelor); analiză morfologică, economică; modele cibernetice, de simulare, de optimizare.

VII . Identificarea consecințelor posibile implementarea alternativei alese.

Aceasta este etapa de elaborare a unei prognoze, pentru care se construiește un model de prognoză pentru starea sistemului și parametrii de mediu.

Implementarea oricărei alternative poate duce la rezultate legate și fără legătură cu atingerea scopului. Rezultatul implementării unei alternative este un fenomen multidimensional, adică constă din mulți parametri calitativ diferiți care, prin diverse conexiuni interne și externe, determină reciproc stările celuilalt. Și, prin urmare, prezicerea consecințelor ar trebui să fie cât mai obiectivă posibil aceste interdependenţe între parametrii alternativei implementate.

Cea mai comună metodă de prognoză este extrapolarea modificărilor parametrilor sistemului ( modificări ale parametrilor în viitor pe baza tendințelor cunoscute ale acestor modificări în perioada trecută).

Adică, atunci când se identifică posibilele consecințe ale implementării alternativei alese, este necesar să se analizeze tendințele sustenabile în dezvoltarea sistemului; prognoza dezvoltării și schimbărilor de mediu; prezice apariția de noi factori care influențează dezvoltarea sistemului; analiza disponibilității resurselor în viitor; analiza posibilelor modificări ale obiectivelor și criteriilor.

Metode: scenarii, evaluări ale experților ( " Delphi " ), rețea, analiză economică, statistică, modelare.

VIII . Structurarea sistemului proiectat. Baza inițială a acestei etape o constituie scopurile și obiectivele grupate în subsisteme funcționale (blocuri, module), deoarece pentru fiecare subsistem este necesară determinarea diviziunii conducătoare (departamentul funcțional actual). Determinarea principalelor subsisteme funcționale se bazează pe atingerea scopurilor finale în domeniul producției, scopuri științifice, tehnice, economice și sociale incluse în arborele general al scopurilor alternative.

Metode: arbori de obiective, matrice, metode de rețea, modele cibernetice.

IX . Diagnosticarea sistemului existent.

Problemele de management care necesită utilizarea CA apar în sistemele de producție care funcționează efectiv. Prin urmare, atunci când etapele anterioare au fost deja finalizate și alternativa aleasă este practic implementată, conducerea va avea întotdeauna întrebarea: „ Care este starea de execuție a programului? " . Pentru a răspunde, este nevoie de o analiză diagnostică a activității organelor de conducere, care să vizeze identificarea capacităților acestora, eliminarea deficiențelor, dezechilibrelor ( " blocajele " ), precum și pentru a orienta mai bine sistemul spre atingerea scopurilor sale.

În această etapă, se analizează starea de execuție a programului. Identificarea problemelor actuale în dezvoltarea sistemului și a obiectivelor imediate face obiectul unei examinări diagnostice și al analizei stării organelor de control care implementează alternativa.

Se realizează: modelarea proceselor economice şi tehnologice; calculul capacităților potențiale și reale; analiza pierderilor de putere; identificarea deficiențelor în organizarea producției și managementului.

Procedura de diagnostic: detectează abateri de la un program dat sau starea nesatisfăcătoare a procesului de execuție; determinați cauza acestor factori; ia decizii cu privire la modificările aduse programului și componenței organelor de conducere; implementează modificările planificate.

Primul pas diagnostic - contabilizarea tipică și în timp util a abaterilor, scopul său este de a stabili amploarea abaterilor. După ce aceasta este efectuată diagnostice abateri - se determină cauzele și se elaborează măsuri corective.

Metode: diagnostic, matrice, analiză economică, modele cibernetice.

X . Construirea unui program pentru implementarea alternativei selectate.

Etapa de formare a programului include următoarele lucrări:

1. Formarea de evenimente și proiecte.

2. Stabilirea ordinii de implementare a activitatilor.

3. Repartizarea domeniilor de activitate.

4. Repartizarea domeniilor de competență.

5. Elaborarea unui plan de acțiune cu resurse și timp limitate. analiză descompunere sinteza economică

6. Repartizarea activităților pe departamente și interpreți.

Metode: matrice, rețea, analiză economică, modele descriptive, modele de operare normative.

XI . Implementarea programului si controlul executiei. Organizarea executării unei alternative este un sistem specific care include înțelegerea și detalierea alternativei; selectarea și plasarea interpreților, instruirea și pregătirea acestora; asigurarea muncii normale a interpreților; monitorizarea executanților și înregistrarea rezultatelor muncii lor, ajustarea programului, reglementarea și coordonarea muncii în general.

Controlul este cea mai lungă etapă a managementului, deoarece se realizează încă din etapa de stabilire a sarcinii și se termină cu finalizarea implementării programelor și însumarea rezultatelor. Prin organizarea corectă a sistemului de control al execuției, subiectul realizează următoarele obiective:

Obține progrese asupra misiunilor pentru a se asigura că acțiunile corective proactive sunt luate în timp util;

se asigură de eficacitatea comenzii pentru a face ajustări atunci când sunt identificate abateri;

încurajează angajații să îndeplinească sarcinile în mod eficient.

Notă. Metode informale : metoda scenariului, metoda expertizei ( " Delphi " ), metode de diagnostic; metode grafice : metoda arborelui obiectivelor, metode matriceale, metode de rețea ; metode cantitative : metode de analiză economică, metode morfologice, metode statistice; metode de modelare: modele cibernetice, modele descriptive, modele normative de operare (optimizare, simulare, joc).

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Metodologie de analiză a obiectelor complexe, studierea și înțelegerea proceselor. Principii de bază ale unei abordări sistemice a analizei problemelor și concepte de bază despre sisteme. Descompunerea, analiza sub-problemelor și soluționarea acestora, identificarea alternativelor și selectarea soluțiilor optime.

test, adaugat 08.04.2010


Caracteristicile sistemelor simple și complexe, principalele lor caracteristici. Principii generale și etape ale modelării economice și matematice. Scopul etapei de lucru a analizei sistemului este identificarea resurselor și proceselor, alcătuirea obiectivelor, formularea problemei.

test, adaugat 10.11.2012


Utilizarea analizei sistemelor pentru pregătirea și justificarea deciziilor de management asupra problemelor multifactoriale. Apariția sinergeticii ca știință despre legile organizării unei organizații, apariția ordinii, dezvoltarea și autocomplicarea unui sistem.

rezumat, adăugat 21.01.2015


Domeniile de aplicare ale analizei de sistem, locul, rolul, scopurile și funcțiile acesteia în știința modernă. Conceptul și conținutul tehnicilor de analiză a sistemelor, metodele sale informale. Caracteristicile metodelor de cercetare euristică și expertă și caracteristicile aplicării acestora.

lucrare curs, adaugat 20.05.2013


Utilizarea instrumentelor de analiză a sistemelor pentru a rezolva problemele pe calea atingerii obiectivului de a avea un acvariu cu piranha. Descrierea domeniului subiectului. Construirea unui arbore de obiective. Evenimente eficiente în arbori de evenimente, program de rețea pentru implementarea lor.

lucrare curs, adaugat 10.07.2013


Teoria analizei de sistem a tehnosferei. Secvența generală de formalizare și modelare a proceselor periculoase din tehnosferă. Particularitatea formalizării și modelării procesului de producere a incidentelor în tehnosferă în general și în sistemele om-mașină.

rezumat, adăugat 03.06.2011


Principalele sarcini de evaluare a fenomenelor și proceselor economice. Efectuarea de analiză factorială deterministă și metode de modelare matematică a sistemului factorial. Esența metodei de eliminare secvențială a factorilor. Controlul costurilor operaționale.

cheat sheet, adăugată 12/08/2010


Principii generale ale analizei sistemelor. Principalele etape de construire a modelelor econometrice și de utilizare a acestora pentru prognoză. Extrapolarea tendințelor și utilizarea acesteia în analiză. Reguli pentru compilarea informațiilor subsistemului. Model cerere-ofertă.

rezumat, adăugat 24.01.2011


Modelare. Determinism. Probleme de analiză factorială deterministă. Metode de măsurare a influenței factorilor în analiza deterministă. Calculul modelelor economico-matematice deterministe și metodelor de analiză factorială folosind exemplul RUE „GZLiN”.

lucrare de curs, adăugată 05.12.2008


Definiția, scopurile și obiectivele econometriei. Etapele construirii unui model. Tipuri de date la modelarea proceselor economice. Exemple, forme și modele. Variabile endogene și exogene. Construirea unei specificații neoclasice a funcției de producție.

Teoria sistemelor optime ne permite să estimăm limita ce poate fi atinsă într-un sistem optim, să o comparăm cu indicatorii sistemului actual neoptim și să aflăm dacă este recomandabil în cazul în cauză să dezvoltăm un sistem optim. Pentru un proces controlat automat al unui sistem controlat automat, se disting două etape de optimizare: static și dinamic. Optimizarea statică rezolvă problemele de creare și implementare a unui model optim de proces, în timp ce dinamic...

Dacă această lucrare nu vă convine, în partea de jos a paginii există o listă cu lucrări similare. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Instituția de învățământ bugetară de stat federală

studii profesionale superioare

Universitatea Tehnică de Stat din Volgograd

Departamentul de proiectare asistată de calculator și motor de căutare

proiecta"

Test

De disciplina: „Analiza sistemelor”.

Completat de: student anul 3 FPIC

AUZ grup 361с Tyulyaeva I.A.

cartea de înregistrare numărul 20161639

Verificat de: Ass. Dmitriev A.S.

Volgograd 2012

Etapele analizei sistemului, principalele lor scopuri și obiective

Scopuri si obiective de optimizare a sistemelor tehnologice.

Dezvoltarea rapidă a tehnologiei, intensificarea producției și nevoia de creștere a productivității muncii i-au confruntat pe inginerii științifici care lucrează în domeniul automatizării cu sarcina de a crea sisteme de control automat (ACS) de înaltă calitate, capabile să rezolve un control din ce în ce mai complex. probleme și înlocuirea oamenilor în domenii complexe ale activităților lor.

În paralel cu dezvoltarea tehnologiei, s-a dezvoltat cibernetica tehnică, care stă la baza automatizării și telemecanicii moderne. Una dintre cele mai importante domenii ale ciberneticii tehnice este teoria sistemelor automate optime, care a apărut la sfârșitul anilor '40.

Prin ACS optim înțelegem cel mai bun sistem într-un anumit sens. Rezolvarea problemei optimității ne va permite să maximizăm eficiența utilizării unităților de producție, să creștem productivitatea și calitatea produsului, să economisim energie și materii prime valoroase etc. În diferite ramuri ale ingineriei de control, luarea în considerare a problemelor de optimizare a sistemelor duce la probleme de construire a sistemelor automate de control care sunt optime în ceea ce privește viteza, filtrarea optimă.

semnal primit pe un fundal de interferență, construcție de dispozitive de predicție optime, metode optime de recunoaștere a modelelor, organizare optimă a căutării automate etc. Există o legătură internă între toate aceste sarcini aparent diferite, care stă la baza construirii unei teorii unificate a sistemelor optime.

Criteriile de optimitate pe baza cărora este construit sistemul pot fi diferite și depind de specificul problemei care se rezolvă. Acestea pot fi simplitate, eficiență, fiabilitate. Pentru procesele ACS, criteriile pot fi timpul de control, tipul curbei tranzitorii, acuratețea reproducerii semnalului de intrare în prezența interferențelor etc.

Semnificația teoriei sistemelor optime pentru practică este extrem de mare. Fără el, este dificil să se creeze arme autopropulsate optime. Teoria sistemelor optime ne permite să evaluăm limita ce poate fi atinsă într-un sistem optim, să o comparăm cu performanța sistemului actual neoptim și să aflăm dacă este recomandabil în cazul în cauză să dezvoltăm un sistem optim.

Principiile controlului optim devin din ce în ce mai răspândite în practică. Acestea au făcut posibilă crearea de noi regulatoare automate și obținerea unor îmbunătățiri semnificative ale proprietăților lor de bază. În ciuda rezultatelor obținute, o serie dintre cele mai importante probleme de control optim rămân nerezolvate. Acestea includ probleme de construire a sistemelor aproape de optim, sinteza dispozitivelor de control optime etc.

Optimizarea oricărui proces constă în găsirea optimului funcției luate în considerare sau, în consecință, a condițiilor optime pentru realizarea acestui proces.

Pentru a evalua optimul, trebuie mai întâi să selectați criteriile de optimizare. În funcție de condițiile specifice, un criteriu tehnologic poate fi luat drept criteriu de optimizare, de exemplu, îndepărtarea maximă a produsului pe unitatea de volum a aparatului; criteriu economic costul minim al produsului la o anumită productivitate etc.

Pe baza criteriului de optimizare selectat se alcătuiește o așa-numită funcție obiectiv sau funcție de beneficiu, care reprezintă dependența criteriului de optimizare de parametrii care influențează valoarea acestuia. Problema de optimizare se rezumă la găsirea extremului funcției obiectiv. Trebuie avut în vedere că problemele de optimizare apar în cazurile în care este necesară soluționarea unei probleme de compromis de îmbunătățire preferențială a două sau mai multe caracteristici cantitative care influențează variabilele procesului în moduri diferite, echilibrându-se una față de alta. De exemplu, eficiența procesului este echilibrată cu productivitatea; calitate versus cantitate; stoc de unități de producție versus vânzarea acestora; productivitate versus costuri etc.

Pentru un proces controlat automat, un sistem controlat automat, se disting două etape de optimizare: static și dinamic.

Optimizarea statică rezolvă problemele creării și implementării unui model optim de proces, iar optimizarea dinamică rezolvă problemele creării și implementării unui sistem optim de control al procesului.

În funcție de natura modelelor matematice luate în considerare, se adoptă diferite metode de optimizare matematică. Toate se rezumă la găsirea minimului sau maximului descris de ecuația funcției obiective.

Atunci când alegeți o metodă de optimizare, este necesar să țineți cont de dificultățile de calcul care pot apărea: cantitatea de calcule, complexitatea metodei în sine, dimensiunea problemelor etc. Este recomandabil să se facă, ori de câte ori este posibil, estimări preliminare ale poziției optimului oricărei probleme specifice. Pentru a face acest lucru, este necesar să luăm în considerare în detaliu datele sursă și principalele relații dintre variabile. Pentru a reduce dimensiunea unei probleme, se folosește adesea tehnica reducerii mai multor variabile la cele mai esențiale.

Este recomandabil să folosiți același tip de scheme de calcul. Când se utilizează computere, folosind subrutine standard, este posibil să se simplifice calculele și numai pentru funcțiile țintă este necesar să se creeze un program special.

Nu este posibil să se stabilească reguli ferme pentru simplificarea problemelor pentru toate cazurile posibile; Este necesar de fiecare dată să se abordeze alegerea metodei de optimizare și soluționarea problemei, pe baza esenței specifice a problemei în sine.

Fundamentele analizei de sistem a proceselor și dispozitivelor

Analiza de sistem este o metodologie pentru studierea oricăror obiecte prin prezentarea lor ca sisteme și analizarea acestor sisteme. Sistemul este un set de elemente interconectate unite pentru a atinge un obiectiv stabilit. Pentru a identifica elementele, sistemul este descompus. Sistem tehnologic un set de procese tehnologice și mijloace pentru implementarea lor.

Orice sistem tehnologic este împărțit în 4 elemente principale:

• procesul tehnologic în sine;
• aparate pentru implementarea procesului;
• instrumente de control și management;
• conexiuni informaţionale între cele trei subsisteme anterioare.

În funcție de scară, sistemele tehnologice sunt:

• sisteme mici (un proces standard, un aparat standard);
• sisteme mari - o colecție de sisteme mici.

Procesele din analiza sistemelor pot fi deterministe și stocastice. Cele deterministe se caracterizează printr-o relație continuă fără ambiguitate între mărimile de intrare și de ieșire. în acest caz, fiecare valoare a mărimii de intrare corespunde unei anumite valori a mărimii de ieșire. În procesele stocastice, modificările cantităților definitorii au loc aleatoriu, haotic și cel mai adesea discret. Valoarea cantității de ieșire nu este în conformitate cu intrarea.

Principalele etape ale analizei sistemului.

Etapa 1.

• analiza stării curente a obiectului. Studiul caracteristicilor fizice și chimice, proiectarea și proiectarea hardware a sistemului, caracteristicile tehnologice;
• mijloacele de control și management, caracteristicile tehnice, economice, de mediu și sociale ale sistemului.

Etapa 2: Enunțarea problemei de optimizare.

• generarea materialului numeric initial pentru modelare matematica (pentru materii prime, reactivi, energie, vanzari, cantitate);
• formularea unui criteriu de optimizare.

Etapa 3: Selectarea unui model matematic.

• selectarea unui model matematic standard;
• formularea unei ipoteze de lucru despre funcționarea mecanismului procesului;
• realizarea de ipoteze care idealizează sistemul real;
• formarea algoritmilor care implementează modele matematice.

Etapa 4: Identificarea modelului matematic.

• verificarea experimentului;
• compararea rezultatelor experimentale și de calcul.

Etapa 5: Analiza rezultatelor simulării.

• analiza principalelor legături ale variabilelor independente cu mărimile de intrare și criteriile de optimizare (analiza caracteristicilor statice);
• analiza de sensibilitate a posibilelor criterii de optimizare și eliminarea conexiunilor de influență nesemnificativă;
• analiza soluțiilor fezabile la problemele de optimizare;
• analiza fezabilității economice a optimizării sistemului automat

Etapa 6: Rafinarea problemei de optimizare.

• analiza posibilității de implementare a algoritmului de optimizare folosind software-ul existent;
• formarea unui algoritm de optimizare. Întocmirea unei evaluări calitative a opțiunii de control.

Etapa 7: Analiza rezultatelor experimentului.

• identificarea proprietăților modurilor optime de sistem;
• dezvoltarea structurii unui sistem automat de optimizare;
• dezvoltarea unei sarcini pentru a crea algoritmi de optimizare folosind proprietățile modurilor optime.

Bibliografie.

1. Analiza sistemului și luarea deciziilor: Dicționar carte de referință: Manual pentru universități / Ed. V. N. Volkova, V. N. Kozlova. M.: Şcoala superioară, 2004. 616 p.
   

Algebra relațională ca aparat universal al teoriei sistemelor

Algebra relațională

Algebra relațională este adesea numită algebră relațională, a cărei idee de bază este că, întrucât relațiile sunt mulțimi, mijloacele de manipulare a relațiilor se pot baza pe operații tradiționale teoretice, completate de unele operații speciale specifice bazelor de date.

Există multe abordări ale definirii algebrei relaționale, care diferă în setul de operații și moduri de interpretare a acestora, dar, în principiu, sunt mai mult sau mai puțin echivalente. Vom descrie o versiune inițială ușor extinsă a algebrei care a fost propusă de Codd. În această versiune, setul de operații algebrice de bază este format din opt operații, care sunt împărțite în două clase: operații teoretice de mulțimi și operații relaționale speciale. Operațiile teoretice de mulțimi includ următoarele operații:

• combinarea relațiilor;
• intersecții de relații;
• luarea diferenței de rapoarte;
• produs direct al relaţiilor.

Operațiile relaționale speciale includ:

• limitarea atitudinii;
• proiecția atitudinii;
• relații de legătură;
• împărțirea relațiilor.

În plus, algebra include o operație de atribuire, care vă permite să salvați rezultatele calculării expresiilor algebrice în baza de date și o operație de redenumire a atributelor, care face posibilă formarea corectă a antetului (schemei) relației rezultate.

Interpretarea generală a operaţiilor relaţionale

Fără a intra în unele subtilități, aproape toate operațiunile din setul propus mai sus au o interpretare evidentă și simplă.

Când se realizează operația de unire a două relații, se produce o relație care include toate tuplurile incluse în cel puțin una dintre relațiile de operand.

Operația de intersecție a două relații produce o relație care include toate tuplurile incluse în ambele relații de operand.

O relație care este diferența dintre două relații include toate tuplurile incluse în primul operand al relației, astfel încât niciunul dintre ele nu este inclus în relația care este al doilea operand.

La efectuarea produsului direct al două relații se produce o relație ale cărei tupluri sunt o concatenare (concatenare) a tuplurilor primului și celui de-al doilea operand.

Rezultatul restrângerii unei relații de o condiție este o relație care conține tuplurile relației operand care satisface această condiție.

Efectuarea unei proiecții a unei relații pe un set dat de atribute ale acesteia produce o relație ale cărei tupluri sunt produse prin luarea valorilor corespunzătoare din tuplurile relației operand.

Când două relații sunt conectate în funcție de o anumită condiție, se formează o relație rezultată ale cărei tupluri sunt o concatenare a tuplurilor primei și celei de-a doua relații și satisfac această condiție.

Operația de împărțire relațională are doi operanzi - relații binare și unare. Relația rezultată constă din tupluri cu un singur atribut, inclusiv valorile primului atribut al primului tuplu operand, astfel încât setul de valori al celui de-al doilea atribut (dată fiind o valoare fixă ​​a primului atribut) să coincidă cu setul a valorilor celui de-al doilea operand.

Operația de redenumire produce o relație al cărei corp este același cu corpul operandului său, dar numele atributelor au fost schimbate.

Deoarece rezultatul oricărei operații relaționale (cu excepția operației de atribuire) este o relație, este posibil să se formeze expresii relaționale în care în locul relației operand a unei operații relaționale există o expresie relațională imbricată.

Închiderea algebrei relaționale și operația de redenumire

Fiecare relație este caracterizată de o schemă (sau cap) și un set de tupluri (sau corp). Prin urmare, dacă doriți cu adevărat să aveți o algebră ale cărei operații sunt închise în raport cu conceptul de relație, atunci fiecare operație trebuie să producă o relație în sensul deplin, adică. trebuie să aibă atât un corp, cât și un titlu. Numai în acest caz va fi cu adevărat posibil să construiți expresii imbricate.

Antetul relației reprezintă un set de perechi<имя-атрибута, имя-домена>. Dacă te uiți la o prezentare generală a operațiilor relaționale, poți vedea că domeniile de atribute ale relației rezultate sunt determinate în mod unic de domeniile relațiilor operand. Cu toate acestea, nu este întotdeauna atât de simplu cu numele atributelor rezultate.

De exemplu, imaginați-vă că relațiile de operanzi ale unei operațiuni directe de produs au atribute cu același nume cu aceleași domenii. Care ar fi titlul relației rezultate? Deoarece este un set, nu trebuie să conțină aceleași elemente. Dar pierderea unui atribut ca rezultat este inacceptabilă. Aceasta înseamnă că în acest caz este în general imposibilă efectuarea corectă a operațiunii directe a produsului.

Probleme similare pot apărea în cazul altor operații duble. Pentru a le rezolva, operația de redenumire este introdusă în operațiile de algebră relațională. Ar trebui folosit în orice caz în care există un conflict de denumire între atributele din relații și operanzii aceleiași operații relaționale. Apoi operația de redenumire este aplicată mai întâi unuia dintre operanzi, iar apoi operația principală este efectuată fără probleme.

Caracteristici ale operațiilor teoretice de mulțimi ale algebrei relaționale

Deși partea teoretică a mulțimilor a algebrei relaționale se bazează pe teoria mulțimilor clasică, operațiile corespunzătoare ale algebrei relaționale au câteva caracteristici speciale.

Să începem cu operația de unire (tot ce se va spune despre unire se trece la operațiunile de intersecție și luare a diferenței). Semnificația operației de unire în algebra relațională în ansamblu rămâne teoretică a mulțimilor. Dar dacă în teoria mulțimilor operația de unire este semnificativă pentru oricare două mulțimi de operanzi, atunci în cazul algebrei relaționale rezultatul operației de unire trebuie să fie o relație. Dacă permitem în algebra relațională posibilitatea unei combinații teoretice de mulțimi a două relații arbitrare (cu scheme diferite), atunci, desigur, rezultatul operației va fi o mulțime, dar o mulțime de tupluri de diferite tipuri, i.e. nu o atitudine. Dacă pornim de la cerința ca algebra relațională să fie închisă în raport cu conceptul de relație, atunci o astfel de operație de unire este lipsită de sens.

Toate aceste considerații duc la conceptul de compatibilitate de unire: două relații sunt compatibile de unire dacă și numai dacă au aceleași anteturi. Mai precis, aceasta înseamnă că anteturile ambelor relații conțin același set de nume de atribute și aceleași atribute sunt definite pe același domeniu.

Dacă două relații sunt compatibile cu uniunea, atunci când operațiile de unire, intersecție și diferență sunt efectuate în mod normal asupra lor, rezultatul operației este o relație cu un antet definit corect care se potrivește cu antetul fiecăreia dintre relațiile operandului. Amintiți-vă că dacă două relații sunt „aproape” compatibile prin asociere, i.e. sunt compatibile în orice, cu excepția numelor de atribute, apoi înainte de a efectua o operație de tip de îmbinare, aceste relații pot fi făcute compatibile în totalitate prin aplicarea unei operații de redenumire.

Rețineți că includerea în operațiile de algebră relațională a celor trei operații de unire, intersecție și luare a diferenței este evident redundantă, întrucât se știe că oricare dintre aceste operații se exprimă prin celelalte două. Totuși, Codd a decis la un moment dat să includă toate cele trei operațiuni, pe baza nevoilor intuitive ale unui potențial utilizator al unui sistem de baze de date relaționale, departe de matematică.

Alte probleme apar din operațiunea de a lua produsul direct al două relații. În teoria mulțimilor, produsul direct poate fi obținut pentru oricare două mulțimi, iar elementele mulțimii rezultate sunt perechi formate din elemente ale primei și celei de-a doua mulțimi. Deoarece relațiile sunt mulțimi, este posibil să se obțină un produs direct pentru oricare două relații. Dar rezultatul nu va fi o atitudine! Elementele rezultatului nu vor fi tupluri, ci perechi de tupluri.

Prin urmare, algebra relațională folosește o formă specializată a operației de produs direct, produsul direct extins al relațiilor. Când luăm produsul direct extins al două relații, elementul relației rezultate este un tuplu, care este concatenarea (sau fuziunea) a unui tuplu din prima relație și a unui tuplu din a doua relație.

Dar acum apare a doua întrebare: cum să obțineți un antet format corect pentru raportul rezultat? Evident, denumirea atributelor relației rezultate poate fi o problemă dacă relațiile operand au atribute cu același nume.

Aceste considerații conduc la apariția conceptului de compatibilitate prin luarea unui produs direct extins. Două relații sunt compatibile prin luarea unui produs direct dacă și numai dacă seturile de nume de atribute ale acestor relații nu se intersectează. Orice două relații pot fi făcute compatibile direct cu produsul prin aplicarea unei operații de redenumire uneia dintre relații.

Trebuie remarcat faptul că operațiunea de luare a unui produs direct nu este foarte semnificativă în practică. În primul rând, puterea rezultatului său este foarte mare chiar și cu puterile permise ale operanzilor și, în al doilea rând, rezultatul operației nu este mai informativ decât operanzii luați împreună. Principalul punct al includerii operației de produs direct extins în algebra relațională este că definește o operație de îmbinare cu adevărat utilă.

În ceea ce privește operațiile teoretice de mulțimi ale algebrei relaționale, trebuie menționat și faptul că toate cele patru operații sunt asociative. Adică dacă notăm oricare dintre cele patru operații cu OP, atunci (A OP B) OP C = A (B OP C), și prin urmare, fără a introduce ambiguitate, putem scrie A OP B OP C (A, B și C - relaţii care au proprietăţile cerute pentru executarea corectă a operaţiei corespunzătoare). Toate operațiile, cu excepția luării diferenței, sunt comutative, adică. A OP B = B OP A.

Bibliografie.

1. Antonov A.V. Analiza sistemului. Manual pentru universități/A. V. Antonov M.: Şcoala superioară, 2004. 454 p.
2. Lukinykh I.G. Fundamentele analizei sistemelor: Note de curs la disciplinele „Analiză de sistem” și „Teoria sistemelor și analiza sistemului”. Kirov: Editura VyatGU, 2006. 90 p.
3. Anfilatov V. S. et al. Analiza sistemului în management: Manual / V. S. Anfilatov, A. A. Emelyanov, A. A. Kukushkin; Ed. A. A. Emelyanova. M.: Finanţe şi Statistică, 2002. 368 p.: ill.
4. Analiza sistemului și luarea deciziilor: Dicționar carte de referință: Manual pentru universități / Ed. V. N. Volkova, V. N. Kozlova. M.: Şcoala superioară, 2004. 616 p.

Sarcini

1. Care sunt subsistemele sistemului „Universitar”? Ce legături există între ei? Descrieți mediul lor extern și intern, structura. Clasificați (cu explicații) subsisteme. Descrieți intrarea, ieșirea, scopul, conexiunile sistemului specificat și subsistemele acestuia. Desenați topologia sistemului.

2. Dați un exemplu de sistem, indicați conexiunile acestuia cu mediul, parametrii de intrare și de ieșire, stările posibile ale sistemului, subsistemele. Folosind acest exemplu (adică, folosind exemplul uneia dintre probleme), explicați semnificația specifică a conceptelor „rezolvați o problemă” și „rezolvați o problemă” care apar în acest sistem. Indicați o problemă pentru acest sistem.

3. Furnizați descrieri morfologice, informaționale și funcționale ale unuia sau două sisteme. Sunt aceste sisteme slab structurate, sisteme slab formalizate? Cum le puteți îmbunătăți structura și formalizabilitatea?

4. Întocmește specificații pentru sisteme (descrie sisteme) care se află în modul de dezvoltare și în modul de operare. Specificați toate atributele sistemului.

5. Dați exemple de sisteme care se află în relație: a) reflexive, simetrice, tranzitive; b) asimetric, reflexiv, tranzitiv; c) intranzitiv, reflexiv, simetric; d) nereflexive, simetrice, tranzitive; d) echivalenţă.

6. Găsiți și descrieți două sisteme care au un invariant. Sunt aceste sisteme izomorfe?

Sarcina 1.

Subsistemele sistemului universitar pot fi sisteme precum decanatul, contabilitatea, consiliul studenților etc.

Obiectivele acestor subsisteme:

• conducerea facultatii decanatului;
• contabilitate asigurarea vieții financiare și economice a universității;
• consiliul studențesc care asigură autoguvernarea studenților), etc.

Exemple de parametri de sistem ar putea fi:

• nivelul de pregătire de admitere al candidaților, nivelul examenelor de admitere;
• nivelul de pregătire profesională în weekend și capacitățile de adaptare ale tinerilor specialiști după absolvire;
• nivelul intern și calitatea muncii metodologice științifice, nivelul de organizare a muncii independente a studenților, nivelul profesional și componența cadrelor didactice universitare.

Sistemele „Universitate”, „Decanat”, „Contabilitate”, „Consiliul Studenților” pot fi clasificate astfel:

• despre relațiile cu mediul să se deschidă;
• după origine mixtă (tip organizațional);
• conform descrierii la mixt;
• pe management la combinat;
• privind funcționarea tipului de sisteme neparametrice.

Sarcina 2.

Sistemul „Inspectoratul Fiscal”. Informațiile pot fi de următorul tip:

• informații de intrare și de ieșire:
• informatii despre persoane fizice si juridice;
• declarații;
• acte;
• declarații de venit;
• charte și acorduri constitutive;
• certificate de înregistrare, licențe;
• TIN și date de înregistrare, registre etc.;
• solduri;
• informatii de plata;
• revendicări, certificate etc.;
• rapoarte, comenzi etc.;
• acte juridice și acte juridice etc.;
• informatii despre tranzactii financiare etc.;
• informatii intra-sistem:
• informații despre persoane fizice și juridice;
• declarații;
• acte;
• declarații de venit;
• informatii despre venituri;
• materiale de echilibrat;
• revendicări, certificate etc.;
• rezoluții, ordine, concluzii etc.;
• scrisori, cereri, instructiuni etc.;
• informații de reglementare și de referință;
• informatii despre tranzactii financiare etc.

Funcții principale ale sistemului:

• înregistrarea contribuabililor;
• analiza plăților de impozite;
• organizarea și implementarea activităților fiscale necesare;
• introducerea de noi sisteme informatice;
• îmbunătățirea funcționării sistemelor fiscale etc.

Principalele obiective ale sistemului:

• asigurarea respectării actelor juridice și legilor;
• asigurarea contabilitatii platilor si platitorilor, calcularea corecta a platilor;
• asigurarea interactiunii cu alte organisme;
• asigurarea aplicării corecte a sancțiunilor;
• asigurarea transmiterii rapoartelor și documentației către alte organisme.

Acesta este un sistem deschis, de origine mixtă, ale cărui variabile principale pot fi descrise și într-un mod mixt (cantitativ și calitativ), în special, colectarea impozitelor - aceasta este de obicei o caracteristică descrisă cantitativ; Structura inspectoratului fiscal poate fi descrisă atât calitativ, cât și cantitativ. În funcție de tipul de descriere a legii (legilor) funcționării sistemului, acest sistem poate fi clasificat ca neparametrat în ansamblu, deși este posibil să se distingă subsisteme de diferite tipuri și descrieri, în special subsisteme de analiză , suport informațional, lucru cu persoane juridice și persoane fizice, departament juridic etc.

Principalii parametri de control din sistem sunt parametrii care stimulează plata la timp și completă a impozitelor, profitabilitatea întreprinderilor și nu penalitățile. De exemplu, impozitul pe venit este principalul factor de control. În sistemele fiscale există două tipuri principale de parametri de control: fiscal și stimulativ.

Sarcina 3.

Exemplul 1. Când o piesă mecanică sau o unitate electronică se uzează, informațiile sunt pierdute (pierderea materială poate fi fie nesemnificativă, fie complet absentă). Înlocuirea unei piese cu una care poate fi reparată înseamnă compensarea pierderii de informații a sistemului (în acest caz, folosind un sistem de ordin superior). Informațiile a priori sunt conținute în părțile (blocurile) rămase ale sistemului, care se presupune că sunt utile și fără de care noua parte este inutilă.

Exemplul 2. O persoană percepe informații figurative și semantice care provin de la receptori datorită aparatului conceptual și de categorie dezvoltat anterior. Limbajul emoțional al categoriilor de artă nu poate fi exprimat în niciun limbaj natural sau formal. Arta necesită date a priori pentru percepție, adică. anumită pregătire. Expresia „Adevărata artă este înțeleasă de toți” înseamnă doar că plăcerea estetică generată de unele tipuri de artă se bazează pe concepte foarte comune și ușor de dobândit care apar la o persoană în primii ani de viață în procesul de comunicare cu natura și alti oameni. Asocierea apare în procesul de formare a experienței personale: „Mirosul ne poate aminti de întreaga floare, dar numai dacă ne-a fost cunoscut anterior.” Opinia publică se formează pe baza observațiilor generalizate și a ideilor înrădăcinate.

Există o dependență extremă a cantității de informații percepute de cantitatea de informații a priori. Cu informații a priori zero și infinite, informațiile zero sunt extrase de la purtător. Există o anumită valoare a informaţiei a priori la care se asimilează maximum de informaţie. Pentru o asimilare maximă, morfologia purtătorului de informații a priori trebuie să fie suficient de apropiată de morfologia noului purtător de informații (elementele piesei noi trebuie să fie compatibile cu restul pieselor mașinii).
Rezultatul unei descrieri structurale, funcționale și informaționale a sistemului ar trebui să fie o înțelegere completă a mecanismului funcționării acestuia. Caracteristicile abordării sistemelor în acest caz sunt următoarele:

• când luăm în considerare obiectele în mod sistematic, obținem informații despre legătura dintre stările lor posibile și stările altor obiecte;
• utilizarea unei abordări sistematice în cazuri individuale oferă o idee nedistorsionată a adevăratului mecanism de funcționare a sistemului, care este cea mai bună alternativă la metoda comună „cutie neagră”;
• Când se ia în considerare aproape orice obiect, se descoperă anumite restricții care sunt impuse stărilor lui posibile. Aceste restricții sunt un factor important care afectează procesul de management al facilității. Utilizarea unei abordări de sistem face posibilă clarificarea cât mai mult posibil a modelului de restricții asupra stării unui obiect prin luarea în considerare a restricțiilor impuse de structura și mecanismul de funcționare a sistemului asupra stărilor posibile ale obiectului;
• La rezolvarea problemelor de planificare și optimizare a unor sisteme relativ complexe, utilizarea unei abordări de sistem oferă o soluție optimă tocmai atunci când se ține cont de natura sistemică a obiectului luat în considerare, care poate fi diferită calitativ de soluția obținută fără utilizarea. a unei abordări de sistem.

Sarcina 4.

Activitatea (munca) sistemului poate avea loc în două moduri principale: dezvoltare (evoluție) și funcționare. Funcționarea este activitatea, funcționarea sistemului fără a schimba scopul (principalul) al sistemului. Aceasta este o manifestare a funcției sistemului în timp. Dezvoltarea este activitatea unui sistem cu o schimbare a scopului sistemului. În timpul funcționării sistemului, în mod clar nu există nicio schimbare calitativă în infrastructura sistemului; Pe măsură ce sistemul se dezvoltă, infrastructura acestuia se schimbă calitativ.

Dezvoltarea luptei dintre organizare și dezorganizare în sistem; este asociată cu acumularea și complicarea informațiilor și organizarea acesteia.

Exemplu. Informatizarea țării în stadiul cel mai înalt, utilizarea deplină a diverselor baze de cunoștințe, sisteme expert, metode și instrumente cognitive, modelare, instrumente de comunicare, rețele de comunicare, asigurarea informației și, în consecință, orice securitate etc.; Aceasta este o schimbare revoluționară, dezvoltarea societății. Informatizarea societății, regiunii, organizației fără a pune noi probleme stringente, adică „Agățarea computerelor pe metode și tehnologii vechi de prelucrare a informațiilor” este funcționare, nu dezvoltare.

Sarcina 5.

a) reflexiv, simetric, tranzitiv;

Exemplu: împărțirea populației de elevi a unei anumite școli în clase.

b) asimetric, reflexiv, tranzitiv;

Exemplu: pe mulțimea numerelor reale, relațiile „mai mult decât” și „mai puțin decât” sunt relații de ordine strictă, iar „mai mult decât sau egal cu” și „mai mic decât sau egal cu” sunt ne-stricte.

c) intranzitiv, reflexiv, simetric;

Exemplu: relația de toleranță, utilizată la clasificarea informațiilor în baze de cunoștințe.

d) nereflexive, simetrice, tranzitive;

Exemplu: expresia „2*2” este un număr impar, deoarece 4 este par.

d) echivalenţă.

Exemplu: un medicament prescris de un medic, de fapt, prescripția indică o clasă de medicamente echivalente, deoarece medicul nu poate indica o copie complet specifică a pachetului de comprimate sau fiole. Acestea. Toate tipurile de medicamente sunt împărțite în clase prin relații de echivalență.

Sarcina 6.

Dacă luăm în considerare procesul de cunoaștere în orice domeniu, cunoașterea oricărui sistem, atunci invariantul global al acestui proces este forma sa spirală. Prin urmare, spirala cunoașterii– acesta este un invariant al oricărui proces de cunoaștere, independent de condițiile și stările externe (deși parametrii spiralei și desfășurarea acesteia, de exemplu, viteza și abruptul desfășurării depind de aceste condiții). Preț– invariant al relaţiilor economice, sistem economic; poate determina banii, valoarea și cheltuielile. Conceptul de „sistem”– invariant al tuturor domeniilor de cunoaștere.

În anumite condiții, aproape orice valoare poate fi menținută. De exemplu, viteza cu mișcare uniformă, masa la viteze mici, accelerația cu forță constantă. În inflație, valoarea reală a dolarului scade. Venitul legat de nivelul prețurilor este simetric în raport cu procesele inflaționiste. Condițiile de păstrare a cantităților din exemplele enumerate sunt specifice, iar zonele de conservare a acestora sunt limitate. Acestea sunt invariante private.

Orice activitate științifică, de cercetare și practică se desfășoară pe baza metodelor, tehnicilor și metodologiilor.
Metodă- este o tehnică sau o metodă de acţiune.
Metodologie- acesta este un set de metode și tehnici pentru realizarea oricărei lucrări.
Metodologie- acesta este un set de metode, reguli pentru distribuirea și atribuirea metodelor, precum și etapele de lucru și succesiunea acestora.
Analiza de sistem are, de asemenea, propriile sale metode, tehnici și metodologii. Cu toate acestea, spre deosebire de științele clasice, analiza sistemelor se află în stadiul de dezvoltare și nu are încă un „kit de instrumente” stabilit, general acceptat.
În plus, fiecare știință are propria metodologie, așa că hai să mai dăm o definiție.
Metodologie este un set de metode folosite în orice știință.
Într-un fel, putem vorbi despre metodologia analizei sistemelor, deși aceasta este încă o metodologie foarte liberă, „brută”.

1. Sistematic
Înainte de a lua în considerare metodologia sistemică, trebuie să înțelegem conceptul de „sistemic”. Astăzi, concepte precum „analiza sistemelor”, „abordarea sistemelor”, „teoria sistemelor”, „principiul sistematic” etc. sunt utilizate pe scară largă. Cu toate acestea, ele nu sunt întotdeauna distinse și sunt adesea folosite ca sinonime.
Conceptul cel mai general care denotă toate manifestările posibile ale sistemelor este „sistematicitatea”. Da. Surmin propune să ia în considerare structura sistematicității în trei aspecte (Fig. 1): teoria sistemelor, abordarea sistemelor și metoda sistemelor.

Orez. 1. Structura sistematică și funcțiile sale constitutive.

1. Teoria sistemelor (teoria sistemelor) implementează funcții explicative și de sistematizare: oferă cunoștințe științifice stricte despre lumea sistemelor; explică originea, structura, funcționarea și dezvoltarea sistemelor de diferite naturi.
2. Abordarea sistemică trebuie considerată ca o anumită abordare metodologică a unei persoane față de realitate, reprezentând o anumită comunitate de principii, o viziune sistemică asupra lumii.
O abordare este un set de tehnici, moduri de a influența pe cineva, de a studia ceva, de a face afaceri etc.
Principiu - a) poziţia de bază, iniţială, a oricărei teorii; b) regula cea mai generală de activitate, care asigură corectitudinea acesteia, dar nu garantează lipsa de ambiguitate și succes.
Deci, o abordare este un sistem generalizat de idei despre cum ar trebui să se desfășoare această sau acea activitate (dar nu un algoritm de acțiune detaliat), iar principiul activității este un set de tehnici și reguli generalizate.
Pe scurt, esența abordării sistemelor poate fi definită după cum urmează:
Abordarea sistemică este o metodologie a cunoștințelor științifice și a activității practice, precum și un principiu explicativ, care se bazează pe considerarea unui obiect ca sistem.
Abordarea sistematică constă în abandonarea metodelor de cercetare analitice unilaterale, liniar-cauzale. Accentul principal în aplicarea sa este pus pe analiza proprietăților integrale ale unui obiect, identificând diferitele sale conexiuni și structuri, caracteristici de funcționare și dezvoltare. Abordarea sistemică pare a fi o abordare destul de universală pentru analiza, cercetarea, proiectarea și managementul oricărui sistem complex tehnic, economic, social, de mediu, politic, biologic și de altă natură.
Scopul abordării sistemice este că direcționează o persoană către o viziune sistematică a realității. Ne obligă să considerăm lumea dintr-o perspectivă sistemică, sau mai precis, din perspectiva structurii sale sistemice.
Astfel, abordarea sistemelor, fiind un principiu al cunoașterii, îndeplinește funcții de orientare și ideologice, oferind nu doar o viziune asupra lumii, ci și orientare în ea.
3. Metoda sistematică implementează funcții cognitive și metodologice. Acționează ca un anumit set integral de metode și tehnici relativ simple de cunoaștere, precum și de transformare a realității.
Scopul final al oricărei activități de sistem este de a dezvolta soluții, atât în ​​faza de proiectare a sistemelor, cât și în gestionarea acestora. În acest context, analiza sistemului poate fi considerată o fuziune a metodologiei teoriei generale a sistemelor, a abordării sistemelor și a metodelor de sistem de justificare și luare a deciziilor.

2. Metodologia științelor naturale și abordarea sistemelor
Analiza sistemului nu este ceva fundamental nou în studiul lumii înconjurătoare și al problemelor sale - se bazează pe o abordare a științelor naturale, ale cărei rădăcini se întorc în secolele trecute.
Locul central în studiu este ocupat de două abordări opuse: analiză și sinteză.
Analiza implică procesul de împărțire a unui întreg în părți. Este foarte util dacă trebuie să aflați din ce părți (elemente, subsisteme) este format sistemul. Cunoștințele se dobândesc prin analiză. Cu toate acestea, este imposibil să înțelegem proprietățile sistemului ca întreg.
Sarcina sintezei este de a construi un întreg din părți. Prin sinteză se realizează înțelegerea.
În studiul oricărei probleme, există mai multe etape principale:
1) stabilirea scopului studiului;
2) evidențierea problemei (singling out the system): evidențierea principalului, esențial, renunțarea la neimportant, neimportant;
3) descriere: exprimă într-o singură limbă (nivel de formalizare) fenomene și factori de natură eterogenă;
4) stabilirea criteriilor: determinarea a ceea ce înseamnă „bun” și „rău” pentru evaluarea informațiilor primite și compararea alternativelor;
5) idealizare (modelare conceptuală): introduceți o idealizare rațională a problemei, simplificați-o până la o limită acceptabilă;
6) descompunere (analiza): împarte întregul în părți fără a pierde proprietățile întregului;
7) compoziție (sinteză): combină părți într-un întreg fără a pierde proprietățile părților;
8) soluție: găsiți o soluție la problemă.
Spre deosebire de abordarea tradițională, în care problema se rezolvă într-o succesiune strictă a etapelor de mai sus (sau în altă ordine), abordarea sistematică constă în multiplicitatea procesului de rezolvare: etapele sunt considerate împreună, în interconexiune și unitate dialectică. În acest caz, este posibilă o tranziție la orice etapă, inclusiv o revenire la stabilirea scopului cercetării.
Principala trăsătură a abordării sistemelor este rolul dominant al complexului mai degrabă decât al simplului, al întregului mai degrabă decât al elementelor sale constitutive. Dacă în abordarea tradițională a cercetării gândirea trece de la simplu la complex, de la părți la întreg, de la elemente la sistem, atunci în abordarea sistemică, dimpotrivă, gândirea trece de la complex la simplu, de la întreg la părțile sale componente. , de la sistem la elemente. Mai mult, cu cât este mai complex sistemul căruia i se aplică, cu atât eficiența abordării sistemelor este mai mare.

3. Activitatea sistemului
Ori de câte ori se pune problema tehnologiilor de analiză a sistemelor, imediat apar dificultăți insurmontabile din cauza faptului că în practică nu există tehnologii de analiză a sistemelor consacrate. Analiza de sistem reprezintă în prezent un set de tehnici și metode de natură informală și formală cuplate. În gândirea sistemică, intuiția domină adesea.
Situația este și mai agravată de faptul că, în ciuda istoriei de o jumătate de secol a dezvoltării ideilor sistemice, nu există nicio ambiguitate în înțelegerea analizei sistemice în sine. Da. Surmin identifică următoarele opțiuni pentru înțelegerea esenței analizei sistemului:
Identificarea tehnologiei analizei de sistem cu tehnologia cercetării științifice. În același timp, practic nu există loc în această tehnologie pentru analiza sistemului în sine.
Reducerea analizei sistemului la proiectarea sistemului. În esență, activitatea analitică a sistemului este identificată cu activitatea de inginerie a sistemelor.
O înțelegere foarte restrânsă a analizei sistemului, reducându-l la una dintre componentele sale, de exemplu, la analiza structural-funcțională.
Identificarea analizei sistemelor cu o abordare sistemică în activitățile analitice.
Înțelegerea analizei sistemelor ca studiu al modelelor de sistem.
Într-un sens restrâns, analiza sistemelor este adesea înțeleasă ca un set de metode matematice pentru studiul sistemelor.
Reducerea analizei de sistem la un set de instrumente metodologice care sunt utilizate pentru a pregăti, justifica și implementa soluții la probleme complexe.
Astfel, ceea ce se numește analiză de sistem este o gamă insuficient integrată de metode și tehnici de activitate a sistemului.
Astăzi, menționarea analizei de sistem poate fi găsită în multe lucrări legate de management și rezolvarea problemelor. Și deși este considerată pe bună dreptate o metodă eficientă pentru studierea obiectelor și proceselor de management, tehnicile de analiză a sistemelor pentru rezolvarea problemelor specifice de management sunt practic absente. După cum scrie Yu.P Surmin: „Analiza de sistem în management nu este acum o practică dezvoltată, ci declarații mentale în creștere care nu au nici un suport tehnologic serios.”

4. Abordări ale analizei și proiectării sistemelor
Atunci când analizează și proiectează sisteme existente, diverși specialiști pot fi interesați de diferite aspecte: de la structura internă a sistemului până la organizarea managementului în acesta. În acest sens, se disting în mod convențional următoarele abordări ale analizei și proiectării: 1) sistem-elemental, 2) sistem-structural, 3) sistem-funcțional, 4) sistem-genetic, 5) sistem-comunicativ, 6) sistem-managerial. și 7) informații despre sistem.
1. Abordare sistem-element. O proprietate indispensabilă a sistemelor sunt componentele, părțile lor, exact din ce este format întregul și fără de care este imposibil.
Abordarea sistem-element răspunde la întrebarea din ce (din ce elemente) este format sistemul.
Această abordare a fost numită uneori „enumerarea” sistemului. La început au încercat să o aplice în studiul sistemelor complexe. Cu toate acestea, primele încercări de a aplica această abordare la studiul sistemelor de management ale întreprinderilor și organizațiilor au arătat că este aproape imposibil să „enumere” un sistem complex.
Exemplu. A existat un astfel de caz în istoria dezvoltării sistemelor de control automatizate. Dezvoltatorii au scris câteva zeci de volume de examinare a sistemului, dar nu au putut începe să creeze un sistem de control automat, deoarece nu au putut garanta caracterul complet al descrierii. Managerul de dezvoltare a fost forțat să demisioneze și, ulterior, a început să studieze abordarea sistemelor și să o popularizeze.
2. Abordare sistem-structurală. Componentele sistemului nu sunt o colecție de obiecte aleatorii, incoerente. Ele sunt integrate de sistem și sunt componente ale acestui sistem particular.
Abordarea sistem-structurală are ca scop identificarea compoziției componente a sistemului și a legăturilor dintre acestea care asigură funcționarea țintită.
În cercetarea structurală, subiectul cercetării este, de regulă, compoziția, structura, configurația, topologia etc.
3. Abordare sistem-funcțională. Scopul acționează în sistem ca unul dintre factorii importanți de formare a sistemului. Dar scopul necesită acțiuni menite să-l atingă, care nu sunt altceva decât funcțiile sale. Funcțiile în relație cu un scop acționează ca modalități de a-l atinge.
Abordarea sistem-funcțională vizează luarea în considerare a sistemului din punctul de vedere al comportamentului său în mediu pentru atingerea scopurilor.
În cercetarea funcțională se iau în considerare: caracteristicile dinamice, stabilitatea, supraviețuirea, eficiența, adică tot ceea ce, având în vedere structura neschimbată a sistemului, depinde de proprietățile elementelor sale și de relațiile lor.
4. Abordare genetică sistemică. Orice sistem nu este imuabil, dat o dată pentru totdeauna. Nu este absolut, nici etern, în principal pentru că are contradicții interne. Fiecare sistem nu numai că funcționează, ci și se mișcă și se dezvoltă; își are începutul, experimentează timpul originii și formării sale, dezvoltării și înfloririi, declinului și morții. Aceasta înseamnă că timpul este un atribut indispensabil al sistemului, că orice sistem este istoric.
Abordarea sistem-genetică (sau sistem-istorica) are ca scop studierea sistemului din punctul de vedere al dezvoltării lui în timp.
Abordarea genetică sistemică determină geneza - apariția, originea și formarea unui obiect ca sistem.
5. Abordare sistem-comunicativă. Fiecare sistem este întotdeauna un element (subsistem) al altui sistem de nivel superior și el însuși, la rândul său, este format din subsisteme de un nivel inferior. Cu alte cuvinte, sistemul este conectat prin multe relații (comunicații) cu o mare varietate de entități sistemice și non-sistemice.
Abordarea sistem-comunicativă vizează studierea sistemului din punctul de vedere al relațiilor acestuia cu alte sisteme externe acestuia.
6. Abordarea managementului sistemului. Sistemul se confruntă în mod constant cu perturbări. Acestea sunt, în primul rând, tulburări interne care sunt rezultatul inconsecvenței interne a oricărui sistem. Acestea sunt și tulburări externe, care nu sunt întotdeauna favorabile: lipsa resurselor, restricții stricte etc. Între timp, sistemul trăiește, funcționează și se dezvoltă. Aceasta înseamnă că, alături de un set specific de componente, de organizare internă (structură) etc., există și alți factori de formare a sistemului, de conservare a sistemului. Acești factori care asigură sustenabilitatea sistemului se numesc management.
Abordarea managementului sistemelor are ca scop studierea sistemului din punctul de vedere al
asigurarea functionarii sale cu scop in conditii de tulburari interne si externe.
7. Abordare sistem-informații. Managementul în sistem este de neconceput fără transmiterea, primirea, stocarea și procesarea informațiilor. Informația este o modalitate de a conecta componentele unui sistem între ele, fiecare dintre componente cu sistemul ca întreg și sistemul ca întreg cu mediul. Datorită celor de mai sus, este imposibil să dezvălui esența sistematicității fără a studia aspectul informațional al acesteia.
Abordarea informatică de sistem are ca scop studierea sistemului din punctul de vedere al transmiterii, primirii, stocării și procesării datelor în cadrul sistemului și în legătură cu mediul.

5. Metode de analiză a sistemului
Metodologia analizei sistemelor este un set destul de complex și variat de principii, abordări, concepte și metode specifice, precum și tehnici.
Cea mai importantă parte a metodologiei analizei sistemului o reprezintă metodele și tehnicile acesteia (pentru simplitate, în viitor vom vorbi în general despre tehnici).

5.1. Revizuirea tehnicilor de analiză a sistemelor
Metodele existente de analiză a sistemului nu au primit încă o clasificare suficient de convingătoare care să fie unanim acceptată de toți specialiștii. De exemplu, Yu. I. Chernyak împarte metodele de cercetare a sistemelor în patru grupuri: informale, grafice, cantitative și de modelare. O analiză destul de aprofundată a metodelor diverșilor autori este prezentată în lucrările lui V.N. Volkova, precum și Yu.P. Surmina.
Cea mai simplă versiune a tehnicii de analiză a sistemului poate fi considerată următoarea secvență:
1) enunțul problemei;
2) structurarea sistemului;
3) construirea unui model;
4) studiul modelului.
Alte exemple și analize ale etapelor primelor metode de analiză a sistemului sunt date în carte, care discută metodele specialiștilor de seamă în analiza sistemului din anii 70 și 80 ai secolului trecut: S. Optner, E. Quaid, S. Young, E.P. Golubkova. Yu.N. Chernyak.
Exemple: Etapele tehnicilor de analiză a sistemului conform S. Optner:
1. Identificarea simptomelor.
2. Determinarea relevanței problemei.
3. Definirea scopului.
4. Deschiderea structurii sistemului și a elementelor sale defecte.
5. Determinarea structurii de oportunitate.
6. Găsirea alternativelor.
7. Evaluarea alternativelor.
8. Selectarea unei alternative.
9. Întocmirea unei decizii.
10. Recunoașterea deciziei de către o echipă de interpreți și manageri.
11. Demararea procesului de implementare a soluției
12. Managementul procesului de implementare a soluției.
13. Evaluarea implementării și consecințele acesteia.

Etapele tehnicilor de analiză a sistemului după S. Young:
1. Determinarea scopului sistemului.
2. Identificarea problemelor organizaţiei.
3. Probleme de cercetare și diagnostic
4. Găsirea unei soluții la problemă.
5. Evaluarea tuturor alternativelor și alegerea celei mai bune.
6. Coordonarea deciziilor în organizație.
7 Aprobarea deciziei.
8. Pregătirea pentru intrare.
9. Managementul aplicarii solutiei.
10. Verificarea eficacității soluției.

Etapele metodelor de analiză a sistemului conform Yu.I. Chernyak:
1. Analiza problemei.
2. Definirea sistemului.
3. Analiza structurii sistemului.
4. Formarea unui scop și criteriu comun.
5. Descompunerea scopului și identificarea nevoii de resurse și procese.
6. Identificarea resurselor și proceselor - alcătuirea scopurilor.
7. Prognoza si analiza conditiilor viitoare.
8. Evaluarea scopurilor și mijloacelor.
9. Selectarea opțiunilor.
10. Diagnosticarea sistemului existent.
11. Construirea unui program cuprinzător de dezvoltare.
12. Proiectarea unei organizații pentru atingerea obiectivelor.

Din analiza și compararea acestor metode este clar că ele prezintă următoarele etape într-o formă sau alta:
identificarea problemelor și stabilirea obiectivelor;
dezvoltarea de opțiuni și modele decizionale;
evaluarea alternativelor și căutarea soluțiilor;
implementarea soluției.
În plus, unele metode au etape de evaluare a eficacității soluțiilor. În cea mai completă metodă Yu.I. Chernyak prevede în mod specific etapa de proiectare a unei organizații pentru a atinge un obiectiv.
În același timp, diferiți autori își concentrează atenția pe diferite etape, detaliându-le în consecință mai detaliat. În special, accentul este pus pe următoarele etape:
dezvoltarea și cercetarea alternativelor de luare a deciziilor (S. Optner, E. Quaid), selecția deciziei (S. Optner);
justificarea scopului și criteriilor, structurarea scopului (Yu.I. Chernyak, S. Optner, S. Young);
gestionarea procesului de implementare a unei decizii deja luate (S. Optner, S. Young).
Deoarece implementarea etapelor individuale poate dura destul de mult, este nevoie de mai multe detalii, de împărțire în substadii și de o definire mai clară a rezultatelor finale ale substadiilor. În special, în metoda lui Yu.I. Chernyak, fiecare dintre cele 12 etape este împărțită în substadii, dintre care sunt în total 72.
Alți autori ai metodelor de analiză a sistemelor includ E.A. Kapitonov și Yu.M. Plotnitsky.
Exemple: E.A. Kapitonov identifică următoarele etape secvențiale ale analizei sistemului.
1. Stabilirea scopurilor și obiectivelor principale ale studiului.
2. Determinarea limitelor sistemului pentru a separa obiectul de mediul extern, distingându-i conexiunile interne și externe.
3. Dezvăluirea esenței integrității.
O abordare similară este folosită și de Yu. M. Plotnitsky, care consideră analiza sistemului ca un set de pași pentru implementarea metodologiei abordării sistemelor în vederea obținerii de informații despre sistem. El identifică 11 etape în analiza sistemului.
1. Formularea scopurilor și obiectivelor principale ale studiului.
2. Definirea limitelor sistemului, separarea acestuia de mediul extern.
3. . Compilarea unei liste de elemente de sistem (subsisteme, factori, variabile etc.).
4. Identificarea esenței integrității sistemului.
5. Analiza elementelor interconectate ale sistemului.
6. Construirea structurii sistemului.
7. Stabilirea funcţiilor sistemului şi subsistemelor acestuia.
8. Coordonarea obiectivelor sistemului și ale fiecărui subsistem.
9. Clarificarea limitelor sistemului și ale fiecărui subsistem.
10. Analiza fenomenelor de apariţie.
11. Construirea unui model de sistem.

5.2. Dezvoltarea tehnicilor de analiză a sistemului
Scopul final al analizei sistemului este de a ajuta la înțelegerea și rezolvarea problemei existente, ceea ce se rezumă la găsirea și alegerea unei soluții la problemă. Rezultatul va fi alternativa aleasă, fie sub forma unei decizii de management, fie sub forma creării unui nou sistem (în special, a unui sistem de management) sau a reorganizării celui vechi, care din nou este o decizie de management. .
Informațiile incomplete despre o situație problemă îngreunează alegerea metodelor pentru reprezentarea ei formalizată și nu permite formarea unui model matematic. În acest caz, este necesar să se dezvolte metode pentru efectuarea analizei sistemului.
Este necesar să se determine succesiunea etapelor analizei sistemului, să se recomande metode pentru efectuarea acestor etape și să se prevadă revenirea la etapele anterioare, dacă este necesar. O astfel de succesiune de etape și subetape identificate și ordonate într-un anumit mod, în combinație cu metodele și tehnicile recomandate pentru implementarea lor, reprezintă structura metodologiei de analiză a sistemului.
Practicienii văd metodele ca un instrument important pentru rezolvarea problemelor din domeniul lor. Și, deși până în prezent s-a acumulat un arsenal mare dintre ele, din păcate, trebuie să admitem că dezvoltarea metodelor și tehnicilor universale nu este posibilă. În fiecare domeniu de studiu, pentru diverse tipuri de probleme de rezolvat, un analist de sisteme trebuie să-și dezvolte propria metodă de analiză a sistemelor bazată pe multe principii, idei, ipoteze, metode și tehnici acumulate în domeniul teoriei sistemelor și al analizei sistemelor.
Autorii cărții recomandă ca atunci când se elaborează o metodologie de analiză a sistemului, în primul rând, să se determine tipul de sarcină (problema) care se rezolvă. Apoi, dacă problema acoperă mai multe domenii: alegerea obiectivelor, îmbunătățirea structurii organizaționale, organizarea procesului de luare și implementare a deciziilor, evidențiați aceste sarcini în ea și dezvoltați metode pentru fiecare dintre ele.

5.3. Un exemplu de metodologie pentru analiza de sistem a unei întreprinderi
Ca exemplu de metodă modernă de analiză a sistemului, să luăm în considerare o anumită metodă generalizată de analiză a întreprinderii.
Se propune următoarea listă de proceduri de analiză a sistemului, care poate fi recomandată managerilor și specialiștilor în sistemele informaționale economice.
1. Determinați limitele sistemului studiat (vezi separarea sistemului de mediu).
2. Determinați toate subsistemele din care sistemul studiat este inclus ca parte.
Dacă se dezvăluie impactul mediului economic asupra unei întreprinderi, acesta va fi supersistemul în care ar trebui luate în considerare funcțiile acesteia (vezi ierarhia). Pe baza interconexiunii dintre toate sferele vieții în societatea modernă, orice obiect, în special o întreprindere, ar trebui studiat ca parte integrantă a multor sisteme - economice, politice, statale, regionale, sociale, de mediu, internaționale. Fiecare dintre aceste supersisteme, de exemplu cel economic, are la rândul său multe componente cu care întreprinderea este conectată: furnizori, consumatori, concurenți, parteneri, bănci etc. Aceste aceleași componente sunt incluse simultan în alte supersisteme - socioculturale, de mediu etc. Și dacă luăm în considerare și faptul că fiecare dintre aceste sisteme, precum și fiecare dintre componentele lor, au propriile obiective specifice care se contrazic reciproc, atunci devine clară necesitatea unui studiu conștient al mediului care înconjoară întreprinderea ( vezi extinderea problemei la o problematică). În caz contrar, întregul set de numeroase influențe exercitate de supersisteme asupra întreprinderii va părea haotic și imprevizibil, excluzând posibilitatea gestionării raționale a acesteia.
3. Determinați principalele trăsături și direcții de dezvoltare ale tuturor supersistemelor cărora le aparține în special acest sistem, formulați obiectivele și contradicțiile dintre ele.
4. Determinați rolul sistemului studiat în fiecare supersistem, considerând acest rol ca mijloc de realizare a scopurilor supersistemului.
Există două aspecte de luat în considerare:
rolul idealizat, așteptat, al sistemului din punctul de vedere al supersistemului, adică acele funcții care ar trebui îndeplinite pentru a realiza obiectivele supersistemului;
rolul real al sistemului în atingerea scopurilor supersistemului.
De exemplu, pe de o parte, o evaluare a nevoilor clienților pentru un anumit tip de bunuri, calitatea și cantitatea acestora și, pe de altă parte, o evaluare a parametrilor bunurilor produse efectiv de o anumită întreprindere.
Determinarea rolului așteptat al unei întreprinderi în mediul de consum și a rolului său real, precum și compararea acestora, face posibilă înțelegerea multor dintre motivele succesului sau eșecului companiei, a caracteristicilor activității sale și a prevedea caracteristicile reale ale dezvoltării sale viitoare.
5. Identificați compoziția sistemului, adică determinați părțile din care este format.
6. Determinați structura sistemului, care este un set de conexiuni între componentele sale.
7. Determinați funcțiile elementelor active ale sistemului, „contribuția” acestora la implementarea rolului sistemului în ansamblu.
Combinația armonioasă și consecventă a funcțiilor diferitelor elemente ale sistemului este fundamentală. Această problemă este relevantă în special pentru departamentele și atelierele marilor întreprinderi, ale căror funcții sunt adesea „nealiniate” și nu sunt suficient de subordonate planului general.
8. Identificați motivele care unesc părțile individuale într-un sistem, în integritate.
Aceștia se numesc factori integratori, care includ în primul rând activitatea umană. În cursul activității, o persoană își realizează interesele, definește scopuri, efectuează acțiuni practice, formând sisteme de mijloace pentru atingerea scopurilor. Factorul de integrare inițial, primar, este scopul.
Scopul în orice domeniu de activitate este o combinație complexă de diverse interese conflictuale. Scopul adevărat constă în intersecția unor astfel de interese, în combinația lor unică. O cunoaștere cuprinzătoare a acestuia permite să se judece gradul de stabilitate a sistemului, consistența, integritatea acestuia și să prevadă natura dezvoltării sale ulterioare.
9. Determinați toate conexiunile posibile, comunicațiile sistemului cu mediul extern.
Pentru un studiu cu adevărat profund și cuprinzător al unui sistem, nu este suficient să identifici conexiunile acestuia cu toate subsistemele cărora le aparține. De asemenea, este necesar să înțelegem astfel de sisteme în mediul extern căruia îi aparțin componentele sistemului studiat. Astfel, este necesar să se determine toate sistemele de care aparțin angajații întreprinderii - sindicate, partide politice, familii, sisteme de valori socio-culturale și norme etice, grupuri etnice etc. De asemenea, este necesar să existe o bună cunoașterea legăturilor dintre diviziile structurale și angajații întreprinderii cu sistemele de interese și scopuri ale consumatorilor, concurenților, furnizorilor, partenerilor străini etc. De asemenea, este necesar să se vadă legătura dintre tehnologiile utilizate la întreprindere și „ spațiu” al procesului științific și tehnic etc. Conștientizarea unității organice, deși contradictorii, a tuturor sistemelor din jurul întreprinderii ne permite să înțelegem motivele integrității acesteia și să prevenim procesele care duc la dezintegrare.
10. Considerați sistemul studiat în dinamică, în dezvoltare.
Pentru o înțelegere profundă a oricărui sistem, nu se poate limita la a lua în considerare perioade scurte de timp ale existenței și dezvoltării acestuia. Este indicat, dacă este posibil, să exploreze întreaga sa istorie, să identifice motivele care au determinat crearea acestui sistem, să identifice alte sisteme din care a crescut și s-a construit. De asemenea, este important să studiem nu numai istoria sistemului sau dinamica stării sale actuale, ci și să încercăm, folosind tehnici speciale, să vedem dezvoltarea sistemului în viitor, adică să preziceți stările, problemele sale viitoare. , oportunități.
Necesitatea unei abordări dinamice a cercetării sistemelor poate fi ușor ilustrată prin compararea a două întreprinderi care la un moment dat au avut aceleași valori pentru unul dintre parametri, de exemplu, volumul vânzărilor. Această coincidență nu înseamnă deloc că întreprinderile ocupă aceeași poziție pe piață: una dintre ele poate câștiga putere și se poate îndrepta către prosperitate, în timp ce cealaltă, dimpotrivă, poate experimenta un declin. Prin urmare, este imposibil să judeci orice sistem, în special, o întreprindere, doar printr-un „instantaneu” bazat pe o valoare a oricărui parametru; este necesar să se studieze modificările parametrilor luându-le în considerare în dinamică.
Secvența procedurilor de analiză a sistemului prezentată aici nu este obligatorie sau logică. Lista procedurilor în sine este obligatorie, mai degrabă decât succesiunea lor. Singura regulă este că este recomandabil să reveniți de mai multe ori în timpul studiului la fiecare dintre procedurile descrise. Numai aceasta este cheia unui studiu profund și cuprinzător al oricărui sistem.

rezumat
1. Orice activitate științifică, de cercetare și practică se desfășoară pe baza unor metode (tehnici sau metode de acțiune), tehnici (un set de metode și tehnici pentru realizarea oricărei lucrări) și metodologii (un set de metode, reguli pentru distribuția și scopul metodelor, precum și etapele de lucru și secvențele acestora).
2. Conceptul cel mai general care denotă toate manifestările posibile ale sistemelor este „sistematicitatea”, care se propune a fi luată în considerare în trei aspecte:
a) teoria sistemelor oferă cunoștințe științifice stricte despre lumea sistemelor și explică originea, structura, funcționarea și dezvoltarea sistemelor de diferite naturi;
b) abordare sistematică - îndeplinește funcții de orientare și ideologie, oferă nu doar o viziune asupra lumii, ci și orientarea în ea;
c) metoda sistematica - implementeaza functii cognitive si metodologice.
3. Analiza sistemelor nu este ceva fundamental nou în studiul lumii înconjurătoare și al problemelor sale - se bazează pe o abordare a științelor naturale. Spre deosebire de abordarea tradițională, în care problema se rezolvă într-o succesiune strictă a etapelor de mai sus (sau în altă ordine), abordarea sistematică constă în multiplicitatea procesului de rezolvare.
4. Principala trăsătură a abordării sistemelor este rolul dominant al complexului mai degrabă decât al simplului, al întregului mai degrabă decât al elementelor constitutive. Dacă, printr-o abordare tradițională a cercetării, gândirea trece de la simplu la complex, de la părți la întreg, de la elemente la un sistem, atunci cu o abordare sistemică, dimpotrivă, gândirea trece de la complex la simplu, de la întreg la ei. părți componente, de la sistem la elemente.
5. La analiza și proiectarea sistemelor existente, diverși specialiști pot fi interesați de diferite aspecte - de la structura internă a sistemului până la organizarea managementului în acesta, ceea ce dă naștere următoarelor abordări ale analizei și proiectării; sistem-elemental, sistem-structural, sistem-funcțional, sistem-genetic, sistem-comunicativ, sistem-managerial și sistem-informațional.
6. Metodologia analizei sistemelor reprezintă un set de principii, abordări, concepte și metode specifice, precum și tehnici.

2014

Conținutul didactic al cursului:

suport informatic, sisteme informatice, baze de date, sisteme de gestionare a bazelor de date; ciclul de viață al sistemului informațional; proiectare externă, principalele etape ale proiectării sistemelor informaționale, metodologie structurală, proiectare funcțională SADT - tehnologii; cerințe de bază pentru organizarea dialogului și prezentarea datelor; proiectarea bazelor de date conceptuale, logice și fizice; model de date entitate-relație, sistem relațional, modele de date de rețea și ierarhice; limbaje de descriere a datelor și limbaje de manipulare a datelor în sistemele de gestionare a bazelor de date; organizarea fizică a datelor, metode de acces; sisteme informatice multitasking și multi-utilizator; orare si protocoale; protectia datelor si secretul.

Concepte de bază ale teoriei sistemelor

Sub termensistem vom înțelege un ansamblu de elemente care se află în relații și conexiuni între ele, care formează o anumită integritate, unitate.

Ansamblul elementelor existente în afara sistemului care influențează sistemul sau, dimpotrivă, care sunt influențate de sistem, se numește mediul extern al sistemului.

Dacă elementele unui sistem sunt ele însele sisteme, atunci ele sunt de obicei numite subsisteme ale acestui sistem.

Orice sistem, la rândul său, poate fi un element al altui sistem de nivel superior ( supersisteme).

Caracteristicile și proprietățile sistemelor

Natura sistemelor poate fi foarte diversă. Există sisteme materiale, abstracte (concepte, ipoteze, teorii...), sociale, tehnice, informaționale, biologice, pedagogice etc. Dar toate sistemele au un singur set de caracteristici, deși valorile caracteristicilor în sine sunt diferite.

Orice sistem are:

1. Scopurile creării (existenței) sistemului;

2. Ansamblul de legături și relații între părți ale întregului necesar atingerii scopului (structurii);

3. Conexiuni externe (cu alte sisteme);

4. Resurse consumate de sistem (intrari) - informatii, materiale, energie;

5. Produse produse de sistem (ieșiri);

6. Funcționarea sistemului (comportament).

Se obișnuiește să se împartă sistemele în complexe și simple. Trebuie remarcat faptul că conceptul de complexitate a sistemului nu a fost încă pe deplin formulat.Trăsăturile distinctive ale complexității interne a organizării sistemului sunt complexitatea structurii și multitudinea de stări interne, potențial evaluate de manifestările sistemului, precum şi complexitatea controlului în sistem. Complexitatea externă a organizării sistemului este caracterizată de complexitatea relațiilor cu mediul. Același sistem poate fi reprezentat prin structuri diferite în funcție de stadiul cunoașterii obiectelor sau proceselor, de aspectul luării în considerare a acestora și de scopul creării. Cu toate acestea, pe măsură ce cercetarea progresează sau în timpul proiectării, structura sistemului se poate schimba

Să evidențiem proprietățile importante ale sistemelor:

ü Conform definiției, principala proprietate a unui sistem este integritatea acestuia, adică apariția unor noi proprietăți pe care fiecare dintre părțile sale nu le are separat.

ü Principala proprietate a sistemelor complexe este prezența unui scop.
Orice sistem este creat pentru a atinge anumite obiective. Sistemele mari sunt de obicei multifuncționale. Sub influența condițiilor externe și în timp, obiectivele se pot schimba.

ü Fiecare sistem este creat în interesul unui sistem de nivel superior.

ü Cea mai importantă proprietate a sistemelor complexe este capacitatea lor de a controla și de a se autoguverna. Managementul este necesar pentru a atinge obiectivele mai eficient.

ü Sistemele pot face schimb de materie, energie și informații.

ü Sistemele complexe sunt caracterizate de eterogenitatea pieselor, de exemplu, în compoziție și funcții.

ü Pe parcursul vieții, sistemele trec prin 4 etape semnificative: origine, dezvoltare, îmbătrânire, moarte.

Structuri de sistem

Structurile de sistem vin în diferite topologii (sau structuri spațiale). Să luăm în considerare principalele topologii ale structurilor sistemului. Diagramele corespunzătoare sunt prezentate în figurile de mai jos.

Structura liniara:

Structura ierarhică (arboresc):

Structura rețelei:

Structura matricei (tabulară):

Pe lângă principalele tipuri de structuri indicate, se folosesc altele, formate cu ajutorul combinațiilor lor corecte - conexiuni și atașamente.

De exemplu, structurile matricei plane „cuibări unele în altele” pot duce la o structură mai complexă - o structură matriceală spațială (de exemplu, o substanță cu o structură cristalină

Structură de tip cristalin (matrice spațială):

Etapele analizei sistemului

Analiza de sistem- un sistem de concepte, metode și tehnologii pentru studiul, descrierea, implementarea sistemelor de natură și caracter variat, probleme interdisciplinare; acesta este un sistem de legi generale, metode și tehnici pentru studierea unor astfel de sisteme.

Bazele analizei sistemelor au fost puse de savantul, filozoful, economistul și doctorul rus Alexander Aleksandrovich Bogdanov (1873-1928).

El a sugerat că în problemele de organizare a diferitelor sisteme mari din natură, societate și tehnologie, există multe în comun și o varietate de sisteme din lumea înconjurătoare pot fi studiate folosind aceleași metode.

Analiza sistemului se bazează pe o abordare sistematică a studiului obiectelor, care se bazează pe luarea în considerare a oricăror obiecte. ca sisteme.

Rezumând cercetările oamenilor de știință în domeniul analizei sistemelor, putem evidenția următoarele etape ale analizei de sistem a diferitelor obiecte ca sisteme:

1. formularea scopurilor, prioritățile acestora și problemele de cercetare;

2. identificarea și clarificarea resurselor de cercetare;

3. separarea sistemului (de mediu) folosind resurse;

4. definirea și descrierea subsistemelor;

5. definirea și descrierea integrității (conexiunilor) subsistemelor și a elementelor acestora;

6. analiza interconexiunilor subsistemelor;

7. construirea structurii sistemului;

8. stabilirea funcţiilor sistemului şi ale subsistemelor acestuia;

9. coordonarea scopurilor sistemului cu scopurile subsistemelor;

10. analiza (testarea) integrității sistemului;

11. analiza și evaluarea efectului sistemic.

Sistem de control

În 1948, omul de știință american Norbert Wiener (1894-1964) a formulat principiile de bază ale unei noi științe, pe care a numit-o cibernetică. El a introdus o nouă categorie în considerare - „management”.

Se numește setul de acțiuni de control care vizează atingerea scopului stabilit management. Astfel, managementul presupune ca exista un organism care produce actiuni de control. Un astfel de organism de conducere este de obicei numit sistem de control. Este apelat obiectul de control pentru a schimba starea căreia sunt direcționate acțiunile de control sistem gestionat.

Pentru ca scopul de control să fie atins, sistemul de control trebuie să primească informații despre starea sistemului controlat. Informațiile despre starea sistemului controlat vă permit să ajustați acțiunile de control.

Sisteme de informare

Sistem informatic(în contextul managementului) este un sistem de comunicare pentru colectarea, transmiterea, stocarea și prelucrarea informațiilor despre obiectul de control.

Un sistem informatic (IS) include de obicei următoarele componente:

1. componente funcţionale;

2. componente ale sistemului de prelucrare a datelor;

3. componente organizatorice.

Sub componente functionale este înțeles ca un sistem de funcții de management - un set complet de lucrări de management interconectate în timp și spațiu, necesare atingerii obiectivelor stabilite pentru sistemul gestionat.

Sistemele de prelucrare a datelor sunt concepute pentru a oferi servicii de informare specialiştilor în sisteme de management care iau decizii de management. Componentele acestui sistem sunt: Suport informațional, software, hardware, suport juridic, suport lingvistic.

Identificarea componentei organizatorice se datoreaza semnificatiei deosebite a factorului uman.

Ciclu de viață Sistemul informatic este format din mai multe etape: analiză, proiectare, implementare, implementare, întreținere. Să luăm în considerare două modele de ciclu de viață - cascadă și spirală:

Aspectele pozitive ale utilizării abordării în cascadă sunt următoarele:

ü la fiecare etapă se generează un set complet de documentație de proiectare care îndeplinește criteriile de completitudine și coerență;

ü etapele de lucru desfășurate într-o succesiune logică ne permit să planificăm timpul de finalizare a tuturor lucrărilor și costurile corespunzătoare.

Cu toate acestea, în procesul de utilizare a abordării în cascadă, sunt dezvăluite o serie de deficiențe ale acesteia, cauzate în primul rând de faptul că procesul real de creare a unui sistem informațional nu se încadrează niciodată complet într-o schemă atât de rigidă. În procesul de creare a unui sistem, există o nevoie constantă de a reveni la etapele anterioare și de a clarifica sau revizui deciziile luate anterior. Pentru a depăși aceste probleme, a fost propus un model de ciclu de viață în spirală, subliniind în fazele inițiale ale ciclului de viață: analiză și proiectare.

În aceste etape se verifică prin crearea fezabilității soluțiilor tehnice prototipuri. Fiecare tură a spiralei corespunde creării unui fragment sau a unei versiuni a sistemului; pe ea sunt specificate obiectivele și caracteristicile proiectului, calitatea acestuia este determinată și este planificată activitatea următoarei ture a spiralei. Astfel, detaliile proiectului sunt aprofundate și specificate în mod consecvent și, ca urmare, este selectată o opțiune rezonabilă, care este adusă la implementare.

Primul tip de prototip este modelul grafic al sistemului(modelele SADT vor fi discutate mai jos), accesibile utilizatorilor. Din astfel de diagrame, arhitectura generală a sistemului devine clară.

Al doilea tip de prototipuri sunt layout-uri de formulare de ecran, permițându-vă să coordonați câmpurile bazei de date și funcțiile anumitor utilizatori.

Al treilea tip de prototipuri sunt formulare de ecran de lucru, adică deja parțial programat. Acest lucru vă permite să încercați programul în acțiune. De regulă, acest lucru determină un nou flux de comentarii și sugestii.

În conformitate cu etapele ciclului de viață al unui sistem informațional, se pot distinge mai multe categorii de specialiști care asigură acest ciclu de viață: analiști de sistem, programatori, specialiști utilizatori într-un anumit domeniu.