ЛЕКЦИИ ПО СИСТЕМНОМУ АНАЛИЗУ
Основы системного анализа
Основные понятия системного анализа
1. Задачи системного исследования:
1. Выявление объекта системного исследования. Определение природы объекта и его специфики, путем изучения связи объекта и отношение объекта со средой.
2. системное моделирование и проектирование объекта в контексте целостности его элементов и возможности его преобразования.
Дескриптивное определение системы – совокупность элементов связанных между собой в единое целое, которая обладает свойствами, отсутствующими у каждого элемента в отдельности.
Конструктивное определение системы – предполагает перечень параметров системы, среди которых особо выделяется системообразующий анализ. Системный анализ выступает функцией.
Функция системы ограничивает количество возможных исходов решений и взаимодействий. Функция не может быть сформулирована однозначно. Ее надо расширять – это дает возможность увеличить пространство поиска решений.
Социально-экономическая система является самой сложной, поэтому конструкторское представление системы предполагает выделение в соответствующих измерениях входа, выхода функции системы и структуры.
Для преобразования системы необходимо сформулировать совокупность критериев оценивающих степень реализации функции и множество ограничений в рамках, которых функция реализуется.
Конструктивное представление системы
1. Характеристика системы.
Функция системы – важный этап системного анализа. Она формируется исходя из целей стоящих перед социально-экономическим объектом. Может трактоваться как желаемое состояние системы. Возможно, представить целевую функцию в математическом виде как целевую функцию задач линейного программирования. В системном анализе функция рассматривается как свойство объекта, определяющее назначение или необходимость системы. Достижение системы, но не путь. Функция позволяет вычленить систему из среды и определить объекты, входящие в среду.
Вход и выход. Взаимодействие с более высоким уровнем. С системами одного уровня и низким уровнем. Представлению во внешних связях. Делятся на:
- входные
- выходные
Элементы входа – любые материалы, энергетические и другие ресурсы, которые преобразуются в системе в выходы.
Выходы определяет степень достижения функции.
Преобразование входов в выходы осуществляется процессором системы. Он зависит от структуры и взаимодействия внутренних элементов.
Структура – это способ разделения системы на части и соединение этих частей. Таким образом, конструктор определяет систему представляющую собой выделение системы из среды. Формулировка функции расширение функции, определение входов и выходов определенных структурных систем.
2. Структура и связи в системе.
Между элементами системы могут существовать прямые и обратные связи.
Прямые связи возникают в случае, если элементы выхода одной системы являются элементами входа другой системы.
Обратная связь возникает, в случае если элементы выхода системы через определенный регулятор воздействуют на элементы входа
1. в случае, когда регулируемое воздействие противоречит основному направлению элементов выхода, имеет место отрицательная обратная связь. Ее графиком является синусоида.
2. положительная обратная связь имеет место, если регулируемое воздействие имеет тоже направление, что и элементы выхода. Это деструктивная связь, она способствует эскалации процесса или ускоренному его завершению. Графиком является экспонента.
Системный анализ – моделирование сложных процессов с большим количеством взаимосвязанных переменных, каждая из которых характеризуется определенным уровнем изменчивости. Форма связи между элементами присутствующими в схеме позволяет ее отнести к системе имеющей саморегулирование или самонастройку, или к классу систем подчиняющихся прямому воздействию.
Системный анализ способствует выявлению механизма саморегулирования и оценки устойчивости этого механизма, который зависит от степени изменчивости параметра.
Для хозяйственных систем характерны иерархические взаимосвязи элементов. Которые организуются в линейные структуры, осуществляющие административные или функциональные связи.
Каждое звено в системе управления имеет функциональное назначение.
Устойчивость системы структуры является условием ее существования. Чрезмерная гибкость системы приводит к уничтожению системы. Изменение структуры всегда происходит вслед за изменением функции. Отставание динамики структуры вступает в противоречие динамике функции и тормозит ее развитие.