76.3 Системный анализ, определение и этапы. Сущность системного подхода и его применение при проектировании асоиу.

2 Системный анализ. Определение и этапы.

Под системным анализом понимают всестороннее, систематизированное, то есть построенное на основе определенного набора правил, изучение сложного объекта в целом, вместе со всей совокупностью его сложных внешних и внутренних связей, проводимое для выяснения возможностей улучшения функционирования этого объекта.

Системный анализ включает в себя 4 этапа:

Первый этап :Постановка задачи.

Следует выяснить само назначение проводимого исследования. Важно определить, что послужило причиной, вызвавшей решение о начале данного исследования: недовольство, неудовлетворенность существующей системой и т.д.

Второй этап: Структуризация системы.

Надо локализовать границы системы и определить ее внешнюю среду. Структуризация самой системы заключается в разбиении ее на подсистемы. Завершается этап структуризации определением всех существующих связей между нею и системами, выделенными во внешней среде. Тем самым для каждой из выделенных в процессе структуризации систем определяют ее входы и выходы.

Третий этап: Построение модели.

Модель - это приближенное, упрощенное представление процесса или объекта. Модели значительно облегчают понимание системы, позволяют проводить исследования в абстрактном плане, прогнозировать поведение системы в интересующих нас условиях, упрощать задачи, анализировать и синтезировать совершенно различные системы одними методами.

Важные факторы должны быть отражены в модели с наибольшей полнотой и детализацией, их характеристики в модели должны совпадать с реальными с точностью, определяемой требованиями данного исследования, остальные, не существенные факторы могут быть либо отражены с меньшей точностью, либо вовсе отсутствовать.

Существуют различные классификации видов моделей:

• статические;

• динамические;

• описательные (неформализованные);

• графические;

• масштабные;

• аналоговые;

• математические.

Четвертый этап: Исследование модели.

Основным назначением этого этапа является выяснение поведения моделируемого объекта или процесса в различных условиях, при различных состояниях внешней среды и самого объекта. Для этого варьируют параметры модели, характеризующие состояние объекта. Полученные результаты позволяют прогнозировать поведение исследуемого объекта в соответствующих условиях.

Понятие и суть системного анализа

Системный анализ – это методология решения крупных проблем с помощью теории систем.

Системный анализ отличается от других методов следующим:

• ненаблюдаемостью объекта управления;

• постановка проблемы осуществляется в процессе решения задачи;

• выполняется количественный анализ альтернатив;

• проводится конструирование системы, решающей проблему.

В системном анализе различают две системы

• объект;

• систему, решающую проблему.

Проблема рассматривается как ситуация различия между необходимым желаемым и существую­щим выходами объекта.

Задачи системного анализа –структуризовать систему и привести ее решение к методу математического моделирования.

Система, решающая проблему, представляет единство трёх понятий:

• задача;

• наблюдатель;

• объект (это система–1).

Под системным анализом будем понимать реализацию следующих этапов исследования сложной системы:

1. Построение общих принципов поведения сложной системы;

2. Формирование совокупности методов анализа;

3. Решение проблемы сложности и неопределённости;

4. Определение предельных характеристик системы;

5. Автоматизация исследований.

Алгоритм системного анализа включает в себя 3 макроэлемента:

1. Постановка проблемы:

1. Постановка задачи;

2. Определение объекта исследования;

3. Формирование целей;

4. Задание критериев и ограничений;

2. Разделение системы и внешней среды:

2.1. Определение границ исследования системы;

2. Первичная структуризация системы;

3. Подразделение общей системы на систему и внешнюю среду;

4. Выделение составных частей среды;

5. Декомпозиция внешних воздействий на элементарные воздействия;

3. Разработка математической модели:

   1. Формальное описание

   2. Параметризация модели

   3. Установление зависимости между параметрами

   4. Декомпозиция модели на составные части

   5. Уточнение первичной структуры

   6. Исследование модели

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

http://ru.wikipedia.org/wiki/Системный_подход

Системный подход — направление методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, то есть рассмотрение объекта как системы.

Говоря о системном подходе, можно говорить о некотором способе организации наших действий, таком, который охватывает любой род деятельности, выявляя закономерности и взаимосвязи с целью их более эффективного использования. При этом системный подход является не столько методом решения задач, сколько методом постановки задач. Как говорится, «Правильно заданный вопрос — половина ответа». Это качественно более высокий, нежели просто предметный, способ познания.

Основные принципы системного подхода (системного анализа):

Целостность, позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.

Иерархичность строения, т.е. наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня - элементам высшего уровня. Реализация этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой. Одна подчиняется другой.

Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

Множественность, позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.

Основные определения системного подхода

Система- совокупность элементов и связей между ними. Структура - устойчивая картина взаимоотношений между элементами (картина связей и их стабильностей). Процесс - динамическое изменение системы во времени. Функция - процесс, происходящий внутри системы и имеющий определённый результат. Состояние - положение системы относительно других её положений.

Основные допущения системного подхода

1. В мире существуют системы

2. Системное описание истинно

3. Системы взаимодействуют друг с другом, а, следовательно, всё в этом мире взаимосвязано

Аспекты системного подхода

Системный подход — это подход, при котором любая система (объект) рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов (компонентов), имеющая выход (цель), вход (ресурсы), связь с внешней средой, обратную связь. Это наиболее сложный подход. Системный подход представляет собой форму приложения теории познания и диалектики к исследованию процессов, происходящих в природе, обществе, мышлении. Его сущность состоит в реализации требований общей теории систем, согласно которой каждый объект в процессе его исследования должен рассматриваться как большая и сложная система и, одновременно, как элемент более общей системы.

Развернутое определение системного подхода включает также обязательность изучения и практического использования следующих восьми его аспектов:

1. системно-элементного или системно-комплексного, состоящего в выявлении элементов, составляющих данную систему. Во всех социальных системах можно обнаружить вещные компоненты (средства производства и предметы потребления), процессы (экономические, социальные, политические, духовные и т.д.) и идеи, научно-осознанные интересы людей и их общностей;

2. системно-структурного, заключающегося в выяснении внутренних связей и зависимостей между элементами данной системы и позволяющего получить представление о внутренней организации (строении) исследуемого объекта;

3. системно-функционального, предполагающего выявление функций, для выполнения которых созданы и существуют соответствующие объекты;

4. системно-целевого, означающего необходимость научного определения целей исследования, их взаимной увязки между собой;

5. системно-ресурсного, заключающегося в тщательном выявлении ресурсов, требующихся для решения той или иной проблемы;

6. системно-интеграционного, состоящего в определении совокупности качественных свойств системы, обеспечивающих ее целостность и особенность;

7. системно-коммуникационного, означающего необходимость выявления внешних связей данного объекта с другими, то есть, его связей с окружающей средой;

8. системно-исторического, позволяющего выяснить условия во времени возникновения исследуемого объекта, пройденные им этапы, современное состояние, а также возможные перспективы развития.

Практически все современные науки построены по системному принципу.

http://filosof.historic.ru/enc/item/f00/s10/a001030.shtml

Системный подход - методологическое направление в науке, осн. задача к-рого состоит в разработке методов исследования и конструирования сложноорганизованных объектов - систем разных типов и классов. С. п. представляет собой спредер ленный этап в развитии методов познания, методов исследовательской и конструкторской деятельности, способов описания и объяснения природы анализируемых или искусственно создаваемых объектов. Исторически С. п. приходит на смену широко распространенным в 17-19 вв. кок* цепциям механицизма и по своим задачам противостоит этим концепциям. Наиболее широкое применение методы С. п. находят при исследовании сложных развивающихся объектов - мшмгоуровневых, иерархических, как правило, самоорганизующихся биологических, психологических, социалыных и т. д. систем, больших техничегских систем, систем «человек-машина» и т. д. Теоретической базой для разработки таких методов является диалектико-материалистический принцип системности. Маркс и Ленин дали глубокий анализ сложнейшего развив Бающегося объекта - системы экономических отношений капиталистиче-; ского об-ва - и изложили ряд принципов методологии системного исследования. К числу важнейших задач С. п. относятся: 1) разработка средств представления исследуемых и конструируемых объектов как систем; 2) построение обобщенных моделей систеэ мы, моделей разных классов и специфических свойств систем; 3) исследование структуры теорий систем и различных системных концепций и разработок. В системном исследова-. нии анализируемый объект рассматривается как определенное множество элементов, взаимосвязь к-рых обусловливает целостные свойства этого множества. Осн. акцент делается на выявлении многообразия связей и отношений, имеющих место как внутри исследуемого объекта, так и в его взаимоотношениях о внешним окружением, средой. Свойства объекта как целостной системы определяются не только и не столько суммированием свойств его отдельных элементов, сколько свойствами его структуры, особыми системообразующими, инте-; гративными связями рассматриваемого объекта. Для понимания поведения систем, прежде всего целенаправленного, необходимо выявить реализуемые данной системой процессы управления - формы передачи информации от одних подсистем к др. и способы воздействия одних частей системы на др., координацию низших уровней системы со стороны элементов ее высшего уровня, управления, влияние на последние всех остальных подсистем. Существенное значение в С. п. придается выявлению вероятностного характера поведения исследуемых объектов. Важной особенностью С. п. является то, что не только объект, но и сам процесс исследования выступает как сложная система, задача к-рой, в частности, состоит в соединении в единое целое различных моделей объекта. Системные объекты, наконец, как правило, не безразличны к процессу их исследования и во мн. случаях могут оказывать существенное воздействие на него. В условиях развертывания научно-технической революции происходит дальнейшее уточнение содержания С. п. - детальное раскрытие его философских оснований, разработка логических и методе^ логических принципов, дальнейший прогресс в построении общей теории систем. С. п. является теоретической и методологической основой системного анализа.