Дисциплина «Основы системного анализа». Лекция 1. Системы и системные исследования: определения, свойства, классификация

1. Дисциплина «Основы системного анализа»

Макрусев В.В., зав. кафедрой
управления, д.ф-м.н., профессор
ДИСЦИПЛИНА «ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО
АНАЛИЗА»
Лекция 1. Системы и системные исследования:
определения, свойства, классификация
ВОПРОСЫ:
1. Системные исследования. Структура системных
исследований
2. Система: понятия, определения, структура
3. Свойства системы

2. Рекомендуемая литература

ОСНОВНАЯ:
Макрусев В.В. Системный анализ в таможенном деле:
учебник (электронный ресурс Университетской библиотеки). М., Берлин: Директ-Медиа, 2015., стр. 3-55
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
Макрусев В.В. Основы системного анализа: учебник. – М.:
Изд-во Российской таможенной академии, 2010, стр. 3-49
Макрусев
В.В. Таможенный
менеджмент:
учебник
(электронный ресурс Университетской библиотеки). - М.,
Берлин: Директ-Медиа, 2015.

3.

Морфологическая модель системных исследований
СИСТЕМА

4. Системные исследования

1. Системные исследования. Структура системных исследований
Системные исследования
Под системными исследованиями понимается
особая форма научно-технической деятельности,
ориентированная на специфические методы описания,
познания,
создания
сверхсложных
объектов,
представляющих собой различного рода системы.
Роль системных исследований в современной
науке:
объединяют (формируют общее), разделяют
(формируют
частное)
и
систематизируют
(классифицируют) научный инструментарий;
синтезируют научный инструментарий,
рассматривая его как особый вид системы;
выделяют общие, наиболее значимые для
прикладных дисциплин философские, теоретические,
методологические, технологические компоненты.
Системные исследования носят ярко выраженный
междисциплинарный характер и выступают как
современная форма синтеза научных знаний
(интеграции знаний о системе ).
Визуализация принципа
интеграции знаний о системе

5.

В системных исследованиях выделяются четыре основных уровня:
философский;
теоретический;
методологический;
технологический.
Эти уровни отражают иерархию системных исследований - философскомировоззренческую как раздел современной философии и собственно
системную, включающую системный подход, общую теорию систем и
системный анализ.
Компоненты системных исследований. В настоящий момент системные
исследования развиваются в широком спектре научных направлений и школ.
В классическом варианте системные исследования представляются пятью
основными компонентами:
Системный
Системныйподход
подход
1. Теория системного анализа
2.Системный подход
3.Общая теория систем
4.Частные теории систем
5.Методология системного анализа
Общая
Общаятеория
теория
систем
систем
Частные
Частныетеории
теории
систем
систем
Теория
Теория
системного
системного
анализа
анализа
Методология
Методология
системного
системного
анализа
анализа
СИСТЕМНЫЕ
СИСТЕМНЫЕИССЛЕДОВАНИЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Компоненты системных исследований

6. Основные положения системных исследований

Основные положения системных исследований:
Описание системы – структурное, параметрическое или структурнопараметрическое;
2.
Компоненты описываемой системы:
функции, функциональная структура;
процессы - совокупностью протекающих в системе внутренних
процессов и влияющих на нее процессов внешнего окружения;
морфология - состав элементов, их функций и функциональных
характеристик;
организация, организованность элементов охваченных функциональной
структурой и рассматриваемыми процессами.
3. Процедура системного исследования:
1.
первый этап - выделение или идентификация объекта как системы. На
этапе определяются границы системы, т.е. устанавливается, какие элементы,
связи и другие необходимые характеристики относятся к системе, а какие к
ее окружению (среде). Это выделение зависит от целей исследования,
степени определенности знаний об объекте и среде.
2.
второй этап - описание выделенной системы. Это формализованное
представление объекта в статике или динамике функционирования или
развития.
3.
третий этап - исследование функционирования или развития системы.
1.

7. Основные положения системных исследований (продолжение)

4. Особенности проведения системных исследований.
Основные
усилия
аналитика,
исследователя
или
руководителя вкладываются в выявление и постановку проблемы, в
ее формализацию, анализ, поиск множества альтернативных способов
решения. Кроме того, отдельными важными моментами их работы
становятся: умение строить и исследовать модели сложных систем,
планировать и управлять на основе принимаемых решений, оценивать
их последствия, внедрять новые информационные технологии.
5. Основу выявления проблем системного характера, подготовки и
принятия качественных решений составляют:
А.Уровень подготовки специалиста-аналитика, включая:
системное
мышление,
позволяющее
исследователю
или
руководителю, обозревая некоторую проблему или явление в целом,
выделять наиболее важные составляющие ее части и их взаимосвязи;
стратегическое видение – способность определять перспективу,
направления и способы ее достижения;
знание социальных, экономических, информационных и других, в том
числе и таможенных, процессов в природе и обществе, а также
развивающейся теории и методологии принятия решений системного
характера;
умение применять современный научный инструментарий на
практике.
Б. Методический инструментарий – методология, методы, методики,
модели, инструментальные средства.

8. Структурологическая схема системных исследований

СИСТЕМЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СИСТЕМЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проблемы
системного
характера
ОБЩАЯ И
ОБЩАЯ И
ЧАСТНЫЕ
ЧАСТНЫЕ
ТЕОРИИ
ТЕОРИИ
СИСТЕМ
СИСТЕМ
Язык
исследования
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА
СИСТЕМА
СИСТЕМА
СИСТЕМА
Методология
исследования
Виды
исследуемых
систем
СИСТЕМНЫЙ
СИСТЕМНЫЙ
ПОДХОД
ПОДХОД
СОЦИАЛЬНАЯ
СОЦИАЛЬНАЯ
СИСТЕМА
СИСТЕМА
…
…
ТАМОЖЕННАЯ
ТАМОЖЕННАЯ
СИСТЕМА
СИСТЕМА
СИСТЕМНЫ
ЙСИСТЕМНЫ
АНАЛИЗ
Й АНАЛИЗ

9. Методологическая схема курса

ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
СИСТЕМА
СИСТЕМА
ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛОЖНЫХ
СИСТЕМ
ТАМОЖЕННАЯ СИСТЕМА
ТАМОЖЕННАЯ СИСТЕМА
ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТАМОЖЕННЫХ СИСТЕМ
ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМНОГО ХАРАКТЕРА
В ТАМОЖЕННОМ ДЕЛЕ
ТЕОРИЯ СИСТЕМ
ТЕОРИЯ ТАМОЖЕННЫХ СИСТЕМ
МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА СИСТЕМ
МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА ТАМОЖЕННЫХ
СИСТЕМ
МЕТОДОЛОГИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
СИСТЕМНОГО ХАРАКТЕРА
МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ АНАЛИЗА И ПРИНЯТИЯ
СИСТЕМНЫХ РЕШЕНИЙ
ТЕХНОЛОГИИ АНАЛИЗА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
ТЕХНОЛОГИИ
АНАЛИЗА ХАРАКТЕРА
И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
СИСТЕМНОГО
СИСТЕМНОГО ХАРАКТЕРА
МЕТОДОЛОГИЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
СИСТЕМНОГО ХАРАКТЕРА В
ТАМОЖЕННОМ ДЕЛЕ
МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ АНАЛИЗА И ПРИНЯТИЯ СИСТЕМНЫХ
РЕШЕНИЙ В ТАМОЖЕННОМ ДЕЛЕ
ТЕХНОЛОГИИ АНАЛИЗА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ СИСТЕМНОГО
ТЕХНОЛОГИИ
АНАЛИЗА В
И ТАМОЖЕННОМ
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
ХАРАКТЕРА
ДЕЛЕ СИСТЕМНОГО
ХАРАКТЕРА В ТАМОЖЕННОМ ДЕЛЕ

10.

2. Система: понятия, определения, структура
Система и ее окружение
ФАКТОРЫ ВНУТРЕННИЕ
ФАКТОРЫ
ВНЕШНИЕ
Внешняя среда
СИСТЕМА
РЕЗУЛЬТАТ
ЦЕЛЬ
Внутренняя среда
ПРОБЛЕМА

11.

Вопросы системного характера
ФАКТОРЫ
СИСТЕМА
ПРОБЛЕМЫ
В ходе исследования сложного объекта возникают вопросы:
1. Что есть система?
2. Что есть окружение системы?
3. Какие внутренние факторы влияют на появление проблемы?
4. Какие внешние и внутренние факторы вызвали проблему, и
какова между ними взаимосвязь?
5. Как решить проблему?
6. Как реализовать решение и проверить его эффективность?

12. Основные термины и понятия, характеризующие систему

Система – есть определенное целое, существующее в окружении
Система – это множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с
другом, образующих определенную целостность, единство. При этом целостность
как характеристика системы проявляется в возникновении новых интегративных
качеств, не присущих образующим ее элементам
.
№№
п/п
Термины и понятия
Определение термина (понятия)
1.
Система
2.
Элемент
3.
Связи
Система – это множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг
с другом, образующих определенную целостность, единство
Наименьшее звено в структуре системы, внутреннее, строение которого не
рассматривается на выбранном уровне анализа
Различные технические, технологические, коммуникационные, транспортные
и другие каналы, объединяющие элементы, входящие и не входящие в систему
4.
Структура системы
5.
Подсистема
6.
Внешняя среда
системы
Совокупность элементов и связей, определяющих внутреннее строение и
организацию объекта как целостной системы
Часть системы, внутреннее строение которой рассматривается на выбранном
уровне анализа
Макросреда (макро-, метасистема), с компонентами которой система имеет
прямые или косвенные связи

13. Параметрическое описание и структурное представление системы

В самом общем случае в качестве системы принято рассматривать:
концепцию той или иной сферы деятельности (концепцию системы),
модель некоторого сложного реального объекта, процесса, явления,
или собственно систему, процесс или явление реальной
действительности.
СИСТЕМА
СИСТЕМА
КОНЦЕПЦИЯ
КОНЦЕПЦИЯ
МОДЕЛЬ
МОДЕЛЬ
СИСТЕМА
СИСТЕМА
ПРОЦЕСС
ПРОЦЕСС
ЯВЛЕНИЕ
ЯВЛЕНИЕ
Параметрическое описание системы. Описание системы производится с
помощью ее качественных и количественных характеристик, именуемых
параметрами. Параметры составляют основу языков описания систем.

14.

• Центральным понятием системного анализа является понятие состояния
системы, под которым понимается совокупность значений параметров описания
системы, зафиксированная на какой-либо момент времени.
7.
Цель системы
8.
Критерий
Цель – это «желаемое» состояние системы, конечное
состояние системы, к которому она стремится в своей
структурно-функциональной организации. Цель может быть
задана из вне и поставлена системой самой себе. В
последнем случае речь идет о внутренних потребностях
системы.
Целенаправленное изменение состояния системы во времени и пространстве назовем
функционированием системы.
Состояние системы определяется относительно выбранного критерия ее эффективности.
Некоторая функция от состояния системы, отражающая цели
функционирования системы на определенных отрезках
времени или на всем временном интервале.
Однако применительно к ЭСЭТ понятие "критерий" теряет свой строгий смысл, так как жесткий критерий в
ЭСЭТ отсутствует, поскольку он противоречит сущности этих систем. Вместе с тем понятие "критерий"
весьма конструктивно и полезно.
9.
Развитие системы
Целенаправленная количественная эволюция системы как
целого.
Структурное описание. Рассмотреть и графически отобразить следующие типы структурного
представления систем:
Иерархическая;
Сетевая;
Кольцевая;
Иерархическая сетевая;
Радиальная;
Вложенная.

15. 3. Свойства системы

Любая сложная система обладает следующими основными
системообразующими свойствами: целостность, эмержентность,
структурируемость и согласованность, иерархичность и вложенность,
полимодельность и эволюционность, целенаправленность и управляемость.
Свойство
целостности
Свойство
целенаправленности
Целостность –характеризует систему как целое, которое затем можно
членить на компоненты, и при этом не компоненты составляют целое, а
наоборот, целое порождает при своем членении компоненты
Целенаправленность - характеризует наличие у системы целей и
движения в их направлении в процессе развития
Свойства
эмерджентности
Эмержентность – характеризует принципиальную не сводимость
свойств системы к сумме свойств ее элементов
Свойство
структурируемости
Структурируемость – возможность описания системы через
установление ее структуры
Свойство
полимодельности
Полимодельность – возможность описания системы на основе
построения множества различных моделей, каждая из которых
описывает лишь определенный ее аспект
Свойство
иерархичности
Иерархичность– свойство, характеризующее систему в случае, если
она представляет собой один из компонентов более широкой системы
(макросистемы), а каждый элемент в ее составе в свою очередь может
рассматриваться как система для составляющих ее элементов
Эволюционность – способность системы видоизменяться под
влиянием воздействующих на нее факторов в рамках заложенных в ней
адаптивных возможностей
Свойство
эволюционности

16. Классификация систем

ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ СИСТЕМ
ВИД
СИСТЕМЫ
Экологические, биологические системы
Социальные, духовные системы
Экономические, финансовые системы
Технологические, технические, информационно-технические системы
РАЗМЕР
СИСТЕМЫ
1) Малые – с количеством единичных компонентов менее 30
2) Средние – с количеством единичных компонентов от 31 до 300
3) Большие сложные – с количеством единичных компонентов более 300
СТЕПЕНЬ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
СИСТЕМЫ С
ВНЕШНЕЙ
СРЕДОЙ
1) Изолированные (искусственные) – не имеющие с внешней средой прямой и обратной связи, без входа
и выхода
2) Закрытые – имеющие с внешней средой только одну связь (в систему или из нее)
3) Открытые – системы имеющие с внешней средой прямую и обратную связи, вход и выход
СТЕПЕНЬ СВОБОДЫ
СИСТЕМЫ ПО
ОТНОШЕНИЮ К
ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ
1) Относительно самостоятельные, юридически и физически независимые – функционирующие
самостоятельно и выполняющие заданные функции или цели
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ
1) Системы кратковременного действия (жизни) - функционирующие короткий промежуток
времени или разового действия
2) Несамостоятельные системы - входящие в глобальную систему как неотъемлемый компонент
2) Дискретные – функционирующие определенный интервал времени
3) Долговременные системы – длительность функционирования практически неограничена
УРОВЕНЬ
СПЕЦИАЛИЗАЦИИ
СИСТЕМЫ
1) Универсальные – выполняющие весь комплекс функций или работ по стадиям жизненного
цикла объекта
2) Специализированные – специализирующиеся на выполнении одной функции или работы на
одной из стадии жизненного цикла объекта

17. Актуальные направления системных исследований

разработка теоретических основ и методов системного анализа,
оптимизации, управления, принятия решений и обработки
информации;
формализация и постановка задач системного анализа, оптимизации,
управления, принятия решений и обработки информации;
разработка критериев и моделей описания и оценки эффективности
решения задач системного анализа, оптимизации, управления,
принятия решений и обработки информации;
разработка методов и алгоритмов решения задач системного
анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки
информации;
разработка специального математического и программного
обеспечения системного анализа, оптимизации, управления, принятия
решений и обработки информации;
разработка проблемно-ориентированных систем управления,
принятия решений и оптимизации технических, экономических,
организационных, социальных и других объектов.