3. Тема 5.Целеобразование, определение цели; закономерности целеобразования. Иерархические структуры: страты, слои, эшелоны.

Занятие 6.

Цель — желаемое субъектом исследования состояние или режим функционирования системы. Понятие цели относительно и зависит от стадии познания объекта. В общем случае цель зависит как от внутренних, так и от внешних факторов. В технических системах цель формируется по отношению в внешним факторам, в организационных развивающихся системах на нее влияют и внутренние факторы.

Цель сложной системы возникает в виде образа, который как правило, нуждается в конкретизации, то есть представления в виде набора связанных подцелей. Наиболее распространенный способ - представления в виде древовидной иерархической структуры («дерево целей», Ч. Черчмен, Р. Акофф, 1957 г). Дерево, построенное для данной цели, изображает различные пути ее достижения, позволяет рассчитать различные варианты затрат и выбрать оптимальный путь.

Другие способы: табличное (матричное) представление, сетевая модель. Иерархическое и матричное описание — это декомпозиция цели в пространстве, сетевая модель — декомпозиция во времени. Промежуточные подцели могут формулироваться по мере достижения предыдущей, что может использоваться как средство управления. Перспективным представляется развертывание иерархических структур во времени, т.е. сочетание декомпозиции цели в пространстве и во времени.

Закономерность целостности: достижение целей нижнего уровня не означает, что достижения цели уровня, лежащего выше, хотя и являетсяважным условием этого.

Пример. Абитуриент склонен к гуманитарным наукам и ставит перед собой цель получить высшее образование. Дерево целей для него может быть построено на основе следующих соображений: для того, чтобы учиться в ВУЗе, надо в него поступить (это ближайшая цель — ветвь дерева, которую стоит развить в первую очередь при условии, что другие подзадачи — успешно учиться и окончить ВУЗ — выполнимы в принципе). Поступить можно либо на биологический факультет, либо на филологический (в соответствии с любимыми предметами в школе). Для первого случая намечаем следующие подзадачи: улучшить знание химиии, русского языка, математики (экзамены при поступлении, в результатах которых абитуриент сомневается). Для второго — повторить классические произведения русской литературы, правила русского языка. Для улучшения знания химии нужно поступить на курсы и найти дополнительную литературу... и т.д. Постройте самостоятельно часть дерева целей, описанную выше.

Задание. Пусть главная цель студента — увидеть своими глазами картину Леонардо Да Винчи «Джоконда». Постройте дерево целей, описывающее несколько возможных вариантов достижения данной цели.

Иерархические системы характеризуются тем, что подсистемы, входящие в их состав, принадлежат различным иерархическим уровням, подсистемы более высокого уровня имеют приоритет действия и, в свою очередь, зависят от выполнения своих функций подсистемами более низких уровней. Действию подсистем более низкий уровней предшествует вмешательство со стороны подсистем верхних уровней – сообщения обязывающего характера, руководство к действию. В свою очередь, системы более низких уровней подают вышестоящим подсистемам сигналы обратной связи.

При описании иерархических систем понятие “уровень иерархии” может определяться при помощи трех основных терминов: страта (уровень абстракции, вводится для целей моделирования), слой (уровень сложности принимаемого решения, вводится для декомпозиции решаемой проблемы на подпроблемы), эшелон (уровень организации, отражает связи между образующими элементами системы).

При стратифицированном описании выделяется несколько относительно независимых страт - уровней, каждый из которых имеет свой набор концепций, принципов и терминов. При последовательном прохождении от верхних уровней к нижним природа системы проясняется более детально. Стратифицированное описание часто используется в моделировании.

Задание. В стратифицированном описании компьютера можно выделить три страты (в порядке возрастания уровня):

- физическая страта, уровень физических законов, описывающих

происходящие при работе компьютера электронные процессы;

- математическая страта, уровень программирования и вычислений;

- системная страта, на которой компьютер рассматривается как составная часть сети.

Задание. Дайте подробное стратифицированное описание производственного предприятия, космического летательного аппарата, школьного урока.

Понятие “слой” связано с процессом принятия сложных решений. Дилемма принятия решений состоит в том, что, с одной стороны, наступает момент, когда нужно действовать немедленно, с другой стороны, в этом момент обычно недостаточно информации для полной оценки ситуации и рационального выбора одного из возможных решений. Во многих случаях разрешить эту дилемму помогает иерархическая система слоев, используемая для вертикальной декомпозиции задачи на подзадачи.

Задание. Система автоматизированного принятия решений на предприятии в процессе своей работы выполняет три основные функции: выбор стратегии решения, уменьшение неопределенности, поиск наиболее предпочтительного способа действия в условиях заданных ограничений. В соответствии с этими задачами в описании данной системы выделяют три слоя иерархии (в порядке возрастания):

1. слой выбора, используя алгоритм, выработанный на верхних слоях, получает входные данные и дает решение задачи;

2. слой обучения и адаптации, сужает множество неопределенностей, с которыми имеет дело слой выбора;

3. слой самоорганизации, выбирает структуру, стратегии и функции, используемые на нижних слоях для достижения системой своей глобальной цели (максимизации прибыли, повышение эффективности или снижение сложности производства).

Задание. Опишите слои и их функции в системе, если система это

- производственный цех (рядовые работники, начальник, оборудование);

- игра “Что? Где? Когда?” (ведущий, жюри, в командах - знатоки, капитаны).

Занятие 7.

Эшелон – уровень иерархии в системе, обладающей следующими свойствами:

• система состоит из набора четко выделенных подсистем;

• среди подсистем есть принимающие решения элементы;

• некоторые элементы принимают свои решения под влиянием других элементов.

Концепция эшелонов используется для представления связи между решающими элементами системы. Системы, описываемые при помощи эшелонов, часто бывают многоцелевыми, так как имеют подсистемы с противоречащими друг другу целями. В этих случаях противоречие целей подсистем не только не блокирует деятельность всей системы, но и является необходимым условием.

Задание. Эшелоны часто выделают в описании формальных организаций людей. Цель каждого сотрудника, для которой он выполняет свои служебные функции – получение заработной платы и повышение по службе. Последняя цель противоречит подобной цели других сотрудников, стремящихся занять место начальника.

Подчиненные подсистемы выполняют указания своих руководителей, но при этом имеет право проявлять определенную свободу, что важно для успешного функционирования многоэшелонных систем.

Задание. Приведите примеры систем, в которых цели подсистем противоречат друг другу. При каких условиях эти противоречие помешает системе достичь свою цель?

Задание. В каком смысле следует понимать словосочетание “эшелоны власти” для того, чтобы оно имело значение с определенным выше термином “эшелон”?

Задание. Теоретически и на примере обоснуйте необходимость определенной свободы выбора у подчиненной системы при реализации ею решений системы-руководителя.

По структуре цели различаются одноуровневые одноцелевые, одноуровневые многоцелевые и многоуровневые многоцелевые системы. Системы первого вида характеризуются отсутствием конфликтов по той причине, что имеют единую цель и выбор переменных на ее достижение. Системы второго вида имеют равноправные подсистемы, возможно, с разными целями. Системы третьего вида помимо подсистем с определенными целями имеют высший командный элемент – главную подсистему.

Задание. Несколько товарищей организуют небольшую фирму, где поначалу работают наравне друг с другом (на этом этапе - одноуровневая одноцелевая система). С ростом оборота у сотрудников появляются личные амбиции, разногласия и противоречия (система превращается в многоуровневую многоцелевую). В конечном итоге один из компаньонов выходит на первый план и становится директором, подчиняя себе остальных (что приводит к многоуровневой многоцелевой системе). При возникновении конфликта в многоуровневой многоцелевой системе она могла распасться или трансформироваться в многоуровневую многоцелевую.

Задание. Приведите исторический и биологический примеры систем, которые можно классифицировать по целям, и примеры перехода системы из одного класса в другой по причине каких-либо изменений в них.

4. Тема 6.Экономический анализ. Модель как средство экономического анализа. Принципы разработки аналитических экономико-математических моделей. Построение и анализ математических моделей систем. Развитие систем организационного управления.

Занятия 8-9.

Система организационного управления (СОУ) организацией предназначена для обеспечения ее существования как самоорганизующейся системы, способной к адаптации в изменяющихся внешних условиях. При разработке СОУ должна быть учтена необходимость целостного представления сложного объекта и, вместе с тем, детального описания ключевых компонент. Данная задача может быть решена методом страт, в процессе применения которого вырабатывается семейство моделей, объединенных многоуровневой методикой. Последовательность страт отражает преобразование представлений о системе, от первоначальной концепции до материального воплощения:

1. концептуальный уровень (для организаций это их устав,

перспективный план);

2. научно-исследовательский уровень (вырабатываются теоретические

и прикладные модели для анализа последующих этапов);

3. проектный уровень (подбор, разработка методов

и средств решения проблемы);

4. инженерно-конструкторский уровень (разработка структур,

программных средств);

5. технологический уровень (разработка информационной технологии, процедур реализации управленческих решений);

6. уровень реализации системы (для организаций – создание комплекса нормативных документов по реализации разработанных проектов и решений).

Задание. Описать свое представление развития СОУ государственного университета в соответствии с приведенным комплексом уровней.

Литература.

Основная литература.

1. Основы теории систем и системного анализа.-СПб: СПбГПУ, 2003.

2. Митрофанов Ю.И. Системный анализ.-Саратов: Научная книга, 2000.

3. Неклюдов В. А. Экономические расчеты менеджера на персональном компьютере. Часть 2.Учебное пособие. Саратов: СГСЭУ, 2000.

4. Неклюдов В. А. Экономические расчеты менеджера на персональном компьютере. Часть 1.Учебное пособие. Саратов: СГЭА, 1998.

Дополнительная литература.

1. Stevenson W. Production / Operations Management. – Boston: Irwin, 1990.

2. Аверьянов А. Н. Системное познание мира. – М.: Политиздат, 1985.

3. Белман Р. Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М.: Мир, 1989.

4. Калиников В. В. Сложные системы и методы их анализа. М.: Знание, 1980.

5. Элти Дж. Экспертные системы: концепции и примеры. М.: Финансы и статистика, 1987.

6. Неклюдов В. А. Математические методы и модели в планировании и управлении. Имитационное моделирование. Учебное пособие. Саратов: СПИ, 1981.

7. Неклюдов В. А. Автоматизированные системы управления в строительстве. Организация базы данных. Учебное пособие. Саратов: СПИ, 1982.

8. Перегудов Ф. И. Введение в системный анализ. Учебное пособие / М.: Высшая школа, 1989.

9. Молодцов Д. А. Устойчивость принципов оптимизации. М.: Наука, 1987.

Дополнительные источники в сети.

www.intuit.ru – сайт “Интуит” с общедоступными курсами лекций по различным университетским предметам, в том числе:

Введение в математическое моделирование

http://www.intuit.ru/department/calculate/intromathmodel/

Исследование операций и модели экономического поведения

http://www.intuit.ru/department/algorithms/opres/

Проектирование информационных систем

http://www.intuit.ru/department/se/devis/

Теория информационных систем

http://www.intuit.ru/department/itmngt/theoryis/

Введение в анализ, синтез и моделирование систем

http://www.intuit.ru/department/expert/intsys/1/

Системный анализ - курс лекций

http://www.znannya.org/?view=group:system_analysis

20