Лекция 3

1. Тема 3. Принципы и методы системного анализа

2. ПЛАН: 1. Принципы системного анализа 2.Методы системного анализа

3.

Вопрос 1. Основные отличия системного анализа от других
формализованных подходов при обосновании управленческих
решений сводятся к следующему:
• рассматриваются все теоретически возможные альтернативные
методы и средства достижения целей;
• альтернативы систем оцениваются с позиций длительной
перспективы;
• отсутствуют стандартные решения;
• четко излагаются различные взгляды при решении одной и той же
проблемы;
• применяется к проблемам, для которых не полностью определены
требования к стоимости или времени;
• признается принципиальное значение организационных и
субъективных факторов в процессе принятия решений, в соответствии
с этим разрабатываются процедуры согласования различных точек
зрения;
• особое внимание уделяется факторам риска и неопределенности,
их учету и оценке при выборе оптимальных решений среди
возможных вариантов.

4.

Принципы системного анализа – это некоторые положения
общего характера, обобщающие опыт работы человека со
сложными системами.
Принцип – это обобщенные опытные данные, это закон
явлений, выведенный из наблюдений. Поэтому их истинность
связана только с фактом, а не с какими- либо домыслами.
Принцип оптимальности. Известно, что характерной чертой
со-временного развития является выбор наиболее подходящего
варианта системы. Развитие методов системного анализа
позволило внести в принцип оптимальности новое содержание.
Задача заключается не в том, чтобы найти решение, лучше
существующего, а в том, чтобы найти самое лучшее решение из
всех возможных. Если раньше оптимизация была связана в
основном только с анализом, то в настоящее время она
невозможна в полном объеме без использования методов
синтеза. Необходимость синтетических методов вытекает из
принципа эмерджентности.

5.

Принцип системности. Этот принцип предполагает
подход к новым системам как к комплексному объекту,
представленному совокупностью взаимосвязанных
частных элементов. Он предполагает исследование
объекта, с одной стороны, как единого целого, а с другой
– как части более крупной системы, в которой
анализируемый объект находится с остальными
системами в определенных отношениях. Таким образом,
принцип системности охватывает все стороны объекта и
предмета в пространстве и во времени.
Принцип иерархии. Иерархия предполагает порядок
подчинения составных нижестоящих элементов и
свойств вышестоящим по строго определенным
ступеням.

6.

Принцип интеграции. К нему относятся:
целостность, объединение в целое каких-либо
частей
или
свойств,
восстановление,
направленность на изучение интегративных свойств
и закономерностей.
Принцип формализации. Он нацелен на получение
количественных и комплексных характеристик.
Принцип конечной цели.
приоритет конечной цели.
Это
абсолютный

7.

Принцип измерения. О качестве функционирования какой-либо системы
можно судить только применительно к системе более высокого порядка. Другими
словами, для определения эффективности функционирования системы надо
представить ее как часть более общей и проводить оценку внешних свойств
исследуемой системы относительно целей и задач суперсистемы.
Принцип
эквифинальности.
Система
может
достигнуть
требуемого
конечного состояния, не зависящего от времени и определяемого исключительно
собственными характеристиками системы при различных начальных условиях и
различными путями. Это форма устойчивости по отношению к начальным и
граничным условиям.
Принцип единства. Он предполагает совместное рассмотрение системы как
целого и как совокупности частей. Принцип ориентирован на «взгляд внутрь»
системы, на расчленение ее с сохранением целостных представлений о системе.

8.

Принцип связанности. Рассмотрение любой части совместно с ее
окружением подразумевает проведение процедуры выявления связей между
элементами системы и выявления связей с внешней средой. В соответствии
с этим принципом систему в первую очередь следует рассматривать как
часть другой системы, называемой суперсистемой или старшей системой.
Принцип модульного построения. Полезно осуществлять выделение
модулей в системе и рассматривать ее как совокупность модулей. Принцип
указывает на возможность вместо части системы исследовать совокупность
ее входных и выходных воздействий.
Принцип
функциональности.
Заключается
он
в
совместном
рассмотрении структуры и функции с приоритетом функции над
структурой. Принцип утверждает, что любая структура тесно связана с
функцией системы и ее частей.

9.

Принцип развития. Это учет изменяемости системы, ее способности к
развитию,
адаптации,
расширению,
замене
частей,
накапливанию
информации.
Принцип децентрализации. Это сочетание в сложных системах
централизованного и децентрализованного управления, которое, как
правило, заключается в том, что степень централизации должна быть
минимальной, обеспечивающей выполнение поставленной цели.
Принцип
неопределенности.
Это
учет
неопределенностей
и
случайностей в системе. Принцип утверждает, что можно иметь дело с
системой,
в
которой
структура,
функционирование
воздействия не полностью определены.
или
внешние

10.

Перечисленные принципы обладают очень
высокой степенью общности.
Для
непосредственного
применения
исследователь
должен
наполнить
их
конкретным содержанием применительно к
предмету исследования.

11.

Эти
классические
развиваются,
Ниже
принципы
причем
представлены
системного
в
те
разных
основные
анализа
постоянно
направлениях.
принципы
и
идеи,
сформулированные на базе учета вышеизложенных принципов:
1. Процесс принятия решений должен начинаться с выявления конечных
целей, которые хотят достичь;
2. К каждой крупной задаче необходимо подходить как к сложной системе,
т. е. выявляя все взаимосвязи и последствия того или иного решения как
по вертикали, так и по горизонтали;
3. При подготовке решения следует выявить возможные альтернативы, т. е.
разные пути продвижения к целям, разные методы решения каждой
задачи, проанализировать достоинства и недостатки каждого из них, с
тем чтобы выбрать оптимальное решение.

12.

Вопрос 2. Арсенал методов системного анализа весьма велик, и каждый из
методов имеет свои достоинства и недостатки, а также область применения по
отношению как к типу объекта, так и к этапу его исследования.
При решении проблем, связанных с системами, различают два подхода:
улучшение
систем
и
проектирование
систем.
Улучшение
означает
преобразование или изменение, которое приближает систему к стандартным
или нормальным условиям работы.
При этом предполагается, что система уже создана и порядок ее работы
установлен. Процесс проектирования также включает преобразование и
изменение, но отличается от улучшения в целях, масштабах, методологии и
результатах.
Проектирование – это творческий процесс, который ставит под сомнение
предпосылки, лежащие в основе старых форм: оно требует нового подхода,
чтобы получить новые решения.

13.

Улучшение системы – процесс, обеспечивающий работу системы
согласно ожиданиям. В процессе улучшения выявляются следующие
проблемы:
система не соответствует поставленным целям;
система не обеспечивает прогнозирование результатов;
система не работает так, как предполагалось.
В процессе функционирования системы выявляется проблемная
ситуация как несоответствие существующего положения дел. Для
разрешения проблемной ситуации проводится системное исследование
системы. В ходе синтеза осуществляется оценка анализируемой и
синтезируемой системы. Реализация системы в виде предлагаемой
физической системы позволяет провести оценку степени снятия
проблемной ситуации.

14.

2.1. Декомпозиция
На этапе декомпозиции, обеспечивающем общее представление о
системе, осуществляются:
• определение и декомпозиция общей цели исследования и основной функции системы как ограничение траектории в пространстве
состояний системы или в области допустимых ситуаций;
выделение системы из среды;
определение ближнего и дальнего окружения системы;
описание воздействующих факторов;
описание тенденций развития, неопределенностей разного рода;
описание системы как «черного ящика»;
функциональная, компонентная и структурная декомпозиция
системы.

15.

Рассмотрим
некоторые
наиболее
часто
применяемые
стратегии
декомпозиции.
Функциональная
декомпозиция.
Декомпозиция
базируется
на
анализе функций системы. Основанием разбиения на функциональные
подсистемы
служит
общность
функций,
выполняемых
группами
элементов.
Декомпозиция по жизненному циклу. Признак выделения подсистем
— изменение законов функционирования подсистем на разных этапах
цикла существования системы «от рождения до гибели».
Декомпозиция по физическому процессу. Признак выделения
подсистемы
–
шаги
выполнения
алгоритма
функционирования
подсистемы, стадии смены состояний. Применять эту стратегию следует,
если целью является описание физического процесса как такового.

16.

Декомпозиция по подсистемам. Признак выделения подсистем –
сильная связь между элементами по одному из типов отношений,
существующих в системе. К ним относятся: информационные,
логические, иерархические, энергетические связи.
Декомпозиция по входам для организационно-экономических
систем. Признак выделения подсистем – источник воздействия на
систему. Это может быть вышестоящая или нижестоящая система, а
также существенная среда.
Декомпозиция по типам ресурсов, потребляемых системой.
Формальный перечень типов ресурсов состоит из энергии, материи,
времени и информации.
Декомпозиция по конечным продуктам системы. Основанием
могут служить различные виды продукта, производимые системой.

17.

2.2. Анализ
На этапе анализа, обеспечивающего формирование детального
представления о системе, наиболее часто применяются следующие
методы:
когнитивный анализ, акцентирующий внимание на «знаниях» в
конкретной области, на процессах их представления, хранения,
обработки, интерпретации и на производстве новых знаний;
функционально-структурный
анализ
существующей
системы,
позволяющий сформулировать требования к создаваемой или совершенствуемой системе.
морфологический анализ, при котором в анализируемой системе
выбирают группу основных признаков.

18.

генетический анализ – анализ предыстории,
причин
развития
ситуации,
тенденций, построение прогнозов;
анализ аналогов;
анализ эффективности.
имеющихся

19.

2.3 Синтез
На этапе синтеза системы осуществляются:
- разработка модели требуемой системы.
- синтез альтернативных структур системы, разрешающих
проблемную ситуацию.
- синтез параметров системы, снимающих проблему.
- включение в методы проектирования систем уже хорошо
зарекомендовавших себя подходов и технологий.
- оценивание альтернативных вариантов синтезированной
системы.

20.

Опишем стадии процесса формирования общего и детального
представления системы:
- выявление главных функций системы; формирование основных
предметных понятий, используемых в системе;
- установление основных функций и частей в системе, достижение
единства этих частей в рамках системы;
- выявление основных процессов в системе, их роли, условий
осуществления; определение стадийности, скачков, смен состояний в
функционировании; в системах с управлением – выделение основных
управляющих факторов;
- выявление основных элементов «несистемы», с которыми связана
изучаемая система; установление характера этих связей.

21.

-
- обнаружение неопределенностей и случайностей в
ситуации их определяющего влияния на систему;
-
выявление
разветвленной
формирование
представлений
-
структуры,
о
системе
иерархии,
как
о
совокупности модулей, связанных входами – выходами.
- формирование детального представления о системе,
выявление всех элементов и связей, важных для целей
рассмотрения; их отнесение к структуре иерархии в
системе, ранжирование элементов
значимости.
и связей по их

22.

2.4. Затраты ресурсов на проведение системного анализа
При реализации задач системного анализа используют
следующие виды ресурсов: энергетические, материальные,
временные и информационные.
Энергетические затраты на реализацию модели значительно
меньше, чем затраты энергии, потребляемой самой системой, для
которой разработана модель.
К ресурсам относятся людские ресурсы, требуемые для
реализации моделей, а также материальные ресурсы
обеспеченности проводимых исследований необходимым
оборудованием, приборами, инструментами и т. п.
Что касается временных ресурсов, то практика решения задач
системного анализа такова. Заказчик работ заключает с
системными аналитиками, которые выступают в роли
исполнителей работ, договор.
Относительно информационных ресурсов можно отметить,
что количество и качество информации, используемой при
построении моделей систем, различно.