Содержание
Введение
1. Понятие системного анализа
2. Характеристики систем
. Характеристики строения систем
3.1 Элемент
Связи
Среда
Подсистема
4. Характеристики функционирования систем
4.1 Состояние системы
Поведение
Равновесие
Управляемость
Достижимость
Заключение
Список использованных источников
Введение
В современном мире специалисты в различных областях знаний постоянно сталкиваются с необходимостью решать сложные проблемы, порожденные сложностью самого окружающего мира, как естественного (природа), так и искусственного (техносфера).
Для того чтобы успешно с этой задачей справиться, недостаточно рассмотрения каких-то отдельных элементов, отдельных, частных вопросов. Необходимо рассматривать их, как мы говорим, в системе, с учетом множества взаимосвязей, множества специфических свойств.
Для решения подобных задач, было создано множество подходов, методов, приемов, которые в процессе своего развития и обобщения оформились в определенную технологию преодоления количественных и качественных сложностей.
Поскольку большие и сложные системы стали предметом изучения, управления и проектирования, потребовалось обобщение методов исследования таких систем и методов воздействия на них.
Следовательно, появилась потребность в некоей прикладной науке, которая бы объединила теорию и технологию (практику) решения системных задач.
Такие дисциплины возникали в разных областях практической деятельности, например:
- в инженерной деятельности: методы проектирования, инженерное творчество, системотехника;
- в экономике: исследование операций;
- в административном и политическом управлении: системный подход, футурология, политология;
- в прикладных научных исследованиях: "имитационное моделирование, методология эксперимента".
- В конечном итоге развития этих дисциплин вызвало к жизни науку, которая получила название "системный анализ". Эта дисциплина для решения своих задач (ликвидации проблемы или выяснения ее причин) использует возможности различных наук и сфер деятельности. Она подразумевает использование математики, вычислительной техники, экспериментов (натурных и численных), моделирования.
Особенно востребованы в настоящее время теория систем и системный анализ при управлении предприятиями и организациями, при решении правовых вопросов, возникающих при решении такой задачи.
Управление организацией - сложная проблема, требующая участия специалистов различных областей знаний. По мере усложнения производственных процессов и развития наукоёмких технологий появились проблемы с большой начальной неопределённостью проблемной ситуации. В таких задачах всё большее место стал занимать собственно процесс постановки задачи, возросла роль лица, принимающего решение, роль человека как носителя системы ценностей, критериев принятия решения, целостного восприятия.
С целью решения таких задач вначале стали разрабатывать новые разделы математики; оформилась в качестве самостоятельной прикладная математика, приближающая математические методы к практическим задачам; возникло понятие, а затем и направление "принятие решений", которое постановку задачи признает равноценным этапом её решения.
В ходе решения подобных комплексных проблем широко используются понятия "система", "системный подход", "системный анализ". На определённой стадии развития научного знания теория систем оформилась в самостоятельную науку.
В 30-е гг. XX в. возникла теория открытых систем Л. фон Берталанфи, имеющая большое значение для управления социально-экономическими объектами. Важный вклад в становление системных представлений внес в начале XX в. А.А. Богданов, предложивший всеобщую организационную науку - тектологию.
Обобщающие, междисциплинарные научные направления, занимающиеся исследованием сложных систем и носящие различные наименования, исторически иногда возникали параллельно, на разной прикладной или теоретической основе. Поэтому появилась потребность в упорядочении понятий и терминов, используемых при проведении системных исследований.
Теория систем изучает общие законы функционирования систем, классификации систем и их роль в выборе методов моделирования конкретных объектов. Потребности практики почти одновременно со становлением теории систем привели к возникновению направления, названного исследованием операций. В 60-е гг. XX в. широкое распространение получили термины "системотехника", "системный подход", "системология", применительно к задачам управления - термин "кибернетика", которые в последующем стали объединять термином "системные исследования". Возник ряд родственных направлений - "имитационное моделирование", ситуационное управление", "структурно-лингвистическое моделирование", "информационный подход" и др.
Наиболее конструктивным из направлений системных исследований в настоящее время считается системный анализ, занимающийся применением методов и моделей теории систем для практических её приложений к задачам управления.
Важная функция системного анализа - работа с целями, организация процесса целеобразования, т.е. исследование факторов, влияющих на цель, формулирование, структуризация или декомпозиция обобщающей цели. При этом разработка методики и выбор методов и приёмов выполнения её этапов базируются на использовании понятий и закономерностей теории систем.
Интерес к системным представлениям проявлялся не только как к удобному обобщающему понятию, но и как к средству постановки задач с большой неопределённостью.
По мере усложнения производственных процессов, развития науки, проникновения в тайны функционирования и развития живых организмов появились задачи, которые не решались с помощью традиционных математических методов и в которых всё большее место стал занимать собственно процесс постановки задачи, возросла роль эвристических методов, усложнился эксперимент, доказывающий адекватность формальной математической модели.
Системные представления стали включаться в той или иной форме в учебный процесс вузов, и в настоящее время междисциплинарные курсы "Теория систем", "Системный анализ", "Системология" и т.п. входят в учебные планы различных специальностей - технических, экономических, гуманитарных.
Понятия системного анализа
Понятие "системный анализ" состоит из двух слов: "системный" или "система" и "анализ".
Существует много определений системы, рассмотрим эти определения:
1. Система есть комплекс элементов, находящийся во взаимодействии.
2. Система - это множество объектов вместе с отношениями этих объектов.
3. Система - множество элементов находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство.
Термины "отношение" и "взаимодействие" используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий, таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.
Система - это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.
Анализ - операция мысленного или реального расчленения целого (вещи, свойства, процесса или отношения между предметами) на составные части, выполняемая в процессе познания или предметно-практической деятельности человека.
Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются:
1. Структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними.
. Функциональные представление систем - выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и её компонентов направленное на достижение определённой цели.
3. Макроскопическое представление - понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой.
. Микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы.
. Иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от её элемента - неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виду совокупностей подсистем различных уровней, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.
. Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.
Выделяются следующие признаки системности:
1. структурированность системы (структура), т.е. возможность разложения системы на составляющие;
. взаимосвязанность её частей означает наличие связей между составными элементами системы;
. подчинённость деятельности системы определённой цели предполагает создание и развитие системы для достижения определённой цели (например, целью создания коммерческой организации является получение прибыли, целью создания налоговой системы - пополнение доходной части бюджетов различных уровней за счёт налогов и сборов, целью создания системы образования - обучение и воспитание подрастающего поколения и т.д.);
4. целостность системы предполагает наличие границ между самой системой и её внешним окружением;
. саморазвитие системы - адекватная реакция системы на оказываемые воздействия, приспосабливаемость к ним, адаптация.
Применение феноменологического подхода позволяет рассмотреть системный анализ через его характеристику по следующим критериям:
сущности, структуре, классификационным признакам и признакам развития (эволюции).
Дадим характеристику этим критериям.
) Сущность системного анализа. Она базируется на позитивной роли системного анализа в процессе принятия управленческого решения.
Именно системный анализ позволяет принять более грамотное и взвешенное решение, которое базируется на многоаспектном рассмотрении возникшей проблемы и проведении расчётов по оптимально-подходящей методике. Смысл системного анализа базируется на возможности оперирования комплексом методов исследования систем, методик выработки и принятия решений при изучении поведения сложных систем и при управлении им.
) Структура системного анализа. Она основывается на следующих составляющих: методологии, теории, методах системного анализа. Методология системного анализа базируется на философских концепциях, системном подходе, экономических концепциях, математическом аппарате. Рассмотрим более детально понятие "системный подход".
Наиболее обширной и разработанной областью системного анализа является комплекс применяемых методов, которые можно подразделить на методы:
− измерения;
− исследования;
− принятия решения. Основываясь на вышесказанном, можно выделить следующие направления эволюции системного анализа:
) Расширение, укрупнение содержательной части понятийного аппарата. Разработка и введение новых понятий и терминов.
) Расширение методологического базиса, что предполагает использование моделей, описывающих процессы в естественных науках применительно к экономическим системам. Например, модели, разработанные в рамках теории катастроф.
) Переход от изучения частных случаев поведения систем к более общим (от кибернетического подхода к синергетическому).
) Развитие и расширение применяемых методов системного анализа.
К перспективным направлениям развития системного анализа следует отнести: развитие теории системного анализа; разработку методов анализа, образованных на стыке МАИС и МФПС; дальнейшее развитие теоретических концепций и методов анализа поведения систем в точках бифуркации; разработку методов анализа поведения систем в условиях неопределённости.
Характеристики систем
управление менеджмент хозяйственный
Характеристика - то, что отражает некоторое свойство системы.
Из определения "системы" следует, что главным свойством системы является целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы и проявляющиеся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают.
Это свойство эмерджентности (от анг. emerge - возникать, появляться).
Эмерджентность - свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы.
Свойству эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.
Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы.
Целостность и эмерджентность - интегративные свойства системы.
Наличие интегративных свойств является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.
Организованность - сложное свойство систем, заключающиеся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем является их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно не возможно.
Функциональность - это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.
Структурность - это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), но и наоборот.
Важным свойством системы является наличие поведения - действия, изменений, функционирования и т.д.
Считается, что это поведение системы связано со средой (окружающей), т.е. с другими системами с которыми она входит в контакт или вступает в определенные взаимоотношения.
Процесс целенаправленного изменения во времени состояния системы называется поведением. В отличие от управления, когда изменение состояния системы достигается за счет внешних воздействий, поведение реализуется исключительно самой системой, исходя из собственных целей.
Еще одним свойством является свойство роста (развития). Развитие можно рассматривать как составляющую часть поведения (при этом важнейшим).
Одним из первичных, а, следовательно, основополагающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития, под которым понимается необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания. В результате возникает новое качество или состояние объекта. Отождествление (может быть и не совсем строгое) терминов "развитие" и "движение" позволяет выразиться в таком смысле, что вне развития немыслимо существование материи, в данном случае - системы. Наивно представлять себе развитие, происходящее стихийно. В неоглядном множестве процессов, кажущихся на первый взгляд чем-то вроде броуновского (случайного, хаотичного) движения, при пристальном внимании и изучении вначале как бы проявляются контуры тенденций, а затем и довольно устойчивые закономерности.
Эти закономерности по природе своей действуют объективно, т.е. не зависят от того, желаем ли мы их проявления или нет. Незнание законов и закономерностей развития - это блуждание в потемках.
Поведение системы определяется характером реакции на внешние воздействия.
Фундаментальным свойством систем является устойчивость, т.е. способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям. От нее зависит продолжительность жизни системы.
Простые системы имеют пассивные формы устойчивости: прочность, сбалансированность, регулируемость, гомеостаз. А для сложных определяющими являются активные формы: надежность, живучесть и адаптируемость.
Если перечисленные формы устойчивости простых систем (кроме прочности) касается их поведения, то определяющая форма устойчивости сложных систем носят в основном структурный характер.
Надежность - свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных ее элементов с помощью их замены или дублирования, а живучесть - как активное подавление вредных качеств. Таким образом, надежность является более пассивной формой, чем живучесть.
Адаптируемость - свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды. Обязательным условием возможности адаптации является наличие обратных связей.
Всякая реальная система существует в среде. Связь между ними бывает настолько тесной, что определять границу между ними становится сложно. Поэтому выделение системы из среды связано с той или иной степенью идеализации. Можно выделить два аспекта взаимодействия:
во многих случаях принимает характер обмена между системой и средой (веществом, энергией, информацией);
среда обычно является источником неопределенности для систем.
Воздействие среды может быть пассивным либо активным (антогонистическим, целенаправленно противодействующее системе).
Поэтому в общем случае среду следует рассматривать не только безразличную, но и антагонистическую по отношению к исследуемой системе. 3. Характеристики строения систем
Система может быть представлена простым перечислением элементов, или "чёрным ящиком" (моделью "вход - выход"). Однако чаще всего при исследовании объекта такое представление недостаточно, так как требуется выяснить, что собой представляет объект, что в нём обеспечивает выполнение поставленной цели, получение требуемых результатов. В этих случаях систему отображают путём расчленения на подсистемы, компоненты, элементы с взаимосвязями, которые могут носить различный характер, и вводят понятие структуры.
Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. При этом по мере развития исследований или в ходе проектирования структура системы может изменяться.
Структуры могут быть представлены в матричной форме, в форме теоретико-множественных описаний, с помощью языка топологии, алгебры и других средств моделирования систем.
Структуры, особенно иерархические, могут помочь в раскрытии неопределённости сложных систем. Иными словами, структурные представления систем могут являться средством их исследования. В связи с этим полезно выделить и исследовать определённые виды (классы) структур.
В соответствии с задачами системного исследования можно выделить два типа определения системы - дескриптивное и конструктивное.
Дескриптивное(описательное) - определение системы через ее свойства, через внешние проявления. Например, ключ - это предмет, легко открывающий замок.
Конструктивноеопределение - описание через элементы системы, связанные с основным системообразующим фактором - с функцией. В конструктивном плане система рассматривается как единство входа, выхода и процессора (преобразователя), предназначенных для реализации определенной функции.
Далее обзорно и кратко рассмотрены основные понятия, характеризующие строение систем, используемые в системном анализе и при использовании системного подхода.
Элемент
Понятие "система" возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь - образуют систему.
Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).
Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы.
Ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным и зависит от цели рассмотрения объекта как системы, от точки зрения на него или от аспекта его изучения. Таким образом, элемент - это предел членения системы с точек зрения решения конкретной задачи и поставленной цели. Систему можно расчленить на элементы различными способами в зависимости от формулировки цели и ее уточнения в процессе исследования.
Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к двум аспектам изучения систем: на макро- и микро - уровнях.
При изучении на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. При таком подходе главными факторами являются целевая функция системы (цель), условия её функционирования. При этом элементы системы изучаются с точки зрения организации их в единое целое, влияние на функции системы в целом.
На микроуровне основными становятся внутренние характеристики системы, характер взаимодействия элементов между собой, их свойства и условия функционирования.
Состояние элемента, в зависимости от различных факторов (времени, пространства, внешней среды и т.д.) может изменяться.
Последовательные изменения состояния элемента будем называть движением элемента.
Для изучения системы сочетаются оба компонента.
Связи
Связи - это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.
Связь - одно из фундаментальных понятий в системном подходе. Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.
Для характеристики системных связей необходимо уточнить различие между прямыми и обратными, а также непосредственными и опосредованными связями. Прямой или обратный вид связи задается только направлением действия данной связи. Однако организация этих связей может быть различна. В одном случае эти связи образуются без помощи промежуточных элементов, получая название непосредственных. В другом случае взаимодействие между двумя элементами системы осуществляется благодаря опосредованным связям, состоящим из цепочки промежуточных элементов и связей между ними.
Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций - от одного элемента к другому в направлении основного процесса.
Обратные связи, в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее. Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития невозможны без использования обратных связей.
С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.
Основными функциями обратной связи являются:
1. противодействие тому, что делает сама система, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества);
2. компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы (например, неполадки в работе оборудования);
. синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из состояния устойчивого равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд на одновременное появление нового конкурента и снижение качества выпускаемой продукции);
. выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону. Например, установление более высокой цены на энергоносители вызывает в деятельности различных организаций сложные изменения, меняют конечные результаты их функционирования, требуют внесения изменений в производственно-хозяйственный процесс путем воздействий, которые невозможно описать с помощью аналитических выражений.
Нарушение обратных связей в социально-экономических системах по различным причинам ведет к тяжелым последствиям. Отдельные локальные системы утрачивают способность к эволюции и тонкому восприятию намечающихся новых тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию своей деятельности на длительный период времени, эффективному приспособлению к постоянно меняющимся условиям внешней среды.
По характеру, связи классифицируются на положительные, отрицательные и гармонизированные.
Положительные связи оказывают положительное влияние на развитие и функционирование системы, в результате их воздействия происходит улучшение структуры системы, рост системы. Они дают положительный импульс системному развитию.
Отрицательные связи оказывают негативное влияние на систему, результатом их влияния является ухудшение механизма функционирования системы, её структуры, сокращение размеров системы. Они передают отрицательный импульс системному развитию, её деградации.
Гармонизированная связь позволяет поддерживать систему в состоянии равновесия. В результате взаимодействия комплекса элементов системы они находятся в состоянии динамического равновесия.
Внутри каждой системы функционирует и действует весь комплекс связей, который позволяет поддерживать систему в состоянии устойчивого динамического равновесия. Эти связи позволяют обеспечивать сохранение целостного образования системы. Преобладание внутри системы положительных или отрицательных связей предопределяет направление её развития.
Среда
Так как понятие "система" возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь - образуют систему.
Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем "системным окружением" или просто "окружением", или "внешней средой".
Из этих рассуждений вытекает, что немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды. Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия с окружением, являясь при этом ведущим компонентом этого воздействия.
Среду можно в некоторой степени противопоставить (или сравнить) с элементом. Элемент ограничивает систему "снизу", т.е. определяет уровень детализации, ниже которого не стоит опускаться. Окружающая среда устанавливает внешние границы, что совершенно необходимо при изучении открытых систем - систем, взаимодействующих с другими системами. При анализе организаций, устанавливая границы, мы определяем, какие системы можно считать находящимися под контролем лица, принимающего решение, и какие остаются вне его влияния.
Однако, как бы ни устанавливались границы системы, нельзя игнорировать ее взаимодействие с окружающей средой, ибо в этом случае принятые решения могут оказаться бессмысленными.
В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом:
- пассивное существование;
- материал для других систем;
- обслуживание систем более высокого порядка;
- противостояние другим системам (выживание);
- поглощение других систем (экспансия);
- преобразование других систем и сред (активная роль).
Подсистема
Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, которые представляют собой компоненты более крупные, чем элементы, и в то же время более детальные, чем система в целом.
Возможность деления системы на подсистемы связана с вычленением совокупностей взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимые функции, подцели, направленные на достижение общей цели системы.
Названием "подсистема" подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы (в частности, свойством целостности). Этим подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не сформулирована подцель и не выполняются свойства целостности (для такой группы используется название "компоненты").
Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более низкого порядка (подсистема). Например, система "производственный цех" входит как подсистема в систему более высокого ранга - "фирма".
В свою очередь, надсистема "фирма" может являться подсистемой "корпорации".
Обычно в качестве подсистем фигурирует более или менее самостоятельные части систем, выделяемые по определённым признакам, обладающие относительной самостоятельностью, определённой степенью свободы.
Естественно, что все признаки рассматриваются во взаимосвязи. Иерархическое построение - характерный признак сложных систем, при этом уровни иерархии могут быть как однородные, так и неоднородные. Для сложных систем присущи такие факторы, как невозможность предсказать их поведение, то есть слабо предсказуемость, их скрытность, разнообразные состояния.
Сложные системы можно подразделить на следующие факторные подсистемы:
решающую, которая принимает глобальные решения во взаимодействии с внешней средой и распределяет локальные задания между всеми другим подсистемами;
2 информационную, которая обеспечивает сбор, переработку и передачу информации, необходимой для принятия глобальных решений и выполнения локальны задач;
управляющую для реализации глобальных решений;
гомеостазную, поддерживающую динамическое равновесие внутри систем и регулирующую потоки энергии и вещества в подсистемах;
адаптивную, накапливающую опыт в процессе обучения для улучшения структуры и функций системы.