Главная » Учебно-методические материалы » ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ » Теория систем и системный анализ: учебный курс |
18.01.2012, 19:49 | |
Окружающие нас производственные, социальные, организационные, технические и природные объекты обладают множеством различных свойств: они достаточно сложны, распределены в пространстве, динамичны во времени, поведение их описывается как детерминированными, так и стохастическими законами и т.д. В управлении такими системами задействовано большое количество людей, громадные природные, материальные и энергетические ресурсы. В этой связи подход к объектам управления как к сложным системам выражает одну из главных особенностей современного этапа развития общества. Умение распознать систему, декомпозировать ее на элементарные составляющие, определить законы управления каждой подсистемой и вновь синтезировать систему требует разработки ряда специальных формальных моделей, процедур, алгоритмов. Еще философ Древнего Рима Квиантилиан утверждал, что любую сколь угодно сложную ситуацию можно полностью структурировать и описать, руководствуясь следующими семью вопросами (рис.1). Рис.1 Основные факторы систем Наука, в рамках которой получили развитие исследования, направленные на решение выше обозначенных проблем, получила название "теория систем” - "системный подход” - "системный анализ”. Эта теория зародилась в 30-х годах ХХ века и в 50-е годы сформировалась как самостоятельное научное направление. У ее истоков стояли биологи Л. Берталанфи, Р. Жерар, специалист по математическим проблемам в области биологии и психологии А. Рапопорт, экономист К. Боулдинг. В дальнейшем исследования были продолжены в многочисленных работах зарубежных и отечественных ученых: М. Месаровича, С. Оптнера, С. Янга, Я. Такахару, Р. Акоффа, А.А. Богданова, В.Н. Садовского, А.И. Уемова, Ю.И. Черняка, А.А. Денисова и др. В данном учебном пособии использованы материалы, полученные томской школой системного анализа, основанной Ф.И. Перегудовым. Системный анализ применяется для разрешения трудно формализуемых и слабо структурированных проблем как средство сведения сложной проблемы к взаимосвязанной иерархии более простых задач, доступных для решения формальными методами. Примерами таких сложных проблем являются:
Можно сказать, что системный анализ включает методы исследования, проектирования и развития сложных систем различной природы – технических, технологических, социальных, а также смешанных. Методы и модели системного анализа в первую очередь используются на ранних этапах проектирования или развития сложных систем. К ранним этапам относятся этапы концептуализации, которые называют также "анализ проблем”, "предпроектное обследование”, "эскизное проектирование”, "этап научно-исследовательских работ” и т.д. К числу работ, выполняемых на ранних этапах, относятся:
Эти работы являются слабоформализуемыми, "творческими" и одновременно очень важными, поскольку они формируют основу, "каркас” проектируемого объекта, основные направления проектирования системы, которые в дальнейшем прорабатываются, уточняются, детализируются. Решения, принимаемые на ранних этапах, в первую очередь определяют качество конечного результата. Применяя модели и методы системного анализа, можно повысить качество этих работ, избежать грубых ошибок при их проведении, а также сократить трудоемкость и сроки проведения работ. Несмотря на общепризнанную целесообразность применения системного анализа при проектировании сложных систем, масштабы реального, а не просто декларируемого использования аппарата системного подхода не велики. Это объясняется не только нехваткой специалистов-системщиков и недостаточными масштабами обучения данной дисциплине. Дело в том, что методики, разрабатываемые в рамках системного анализа, как правило, не доведены до пошаговых формализованных процедур и зачастую представляют собой набор эвристических приемов и рекомендаций, требующих творческого осмысления и применения. Во многом они основаны на опыте и здравом смысле, врожденной способности декомпозировать сложные проблемы на составляющие элементы. Есть мнение, что для применения аппарата системного подхода требуется особое "системное” мышление, которое развито далеко не у всех. Системный анализ пока еще не стал технологией, доступной для широкого круга специалистов, разрабатывающих сложные системы в различных областях человеческой деятельности. Во многом такое положение объясняется самой природой проблем, решаемых с помощью системного анализа. Как пишут Перегудов Ф.И. и Тарасенко Ф.П., "если понимать формализацию узко (в идеале как математическую постановку задачи и вполне однозначную программу ее решения), то системный анализ в принципе не может быть полностью формализован, поскольку в нем большую и очень важную роль играют этапы, на которых системный аналитик и привлекаемые им эксперты должны выполнить творческую работу”. Однако это не означает, что невозможно создать достаточно гибкую технологию или семейство технологий, хотя бы частично регламентирующих и стандартизирующих процедуру проведения системного анализа. В соответствии с современным пониманием технология проектирования предполагает не только разработку регламентированной процедуры выполнения определенных операций, но и наличие автоматизированных средств поддержки, т.е. компьютерных информационных систем, сопровождающих процесс проектирования. Только благодаря инструментальным поддерживающим средствам методология может приобрести прагматическую силу и широкое распространение. Теперь дадимо пределение системного анализа:
Одной из ранних форм системного анализа является системный подход. Системный подход определим как этап первоначального, качественного анализа проблемы и постановки задач. Для исследования и управления организационно-технологическими системами широко применяются методы исследования операций. Дадим определение этого научного направления по: Исследование операций (ИО) является прикладным направлением кибернетики, используемым для решения практических задач организационного управления. Поэтому ИО называют еще организационной кибернетикой. Исследование операций находится на стыке наук, оперирующих как количественными, так и качественными фактами. И хотя исследование операций широко использует математический аппарат, содержательные и методологические аспекты в любом операционном исследовании играют не меньшую роль, чем формальные. Построение моделей анализа и управления организационно-технологическими объектами ведется в следующей последовательности:
Основное внимание в данном курсе уделяется методам системного анализа организационно-технологических объектов и их практическому применению. |