- •Теория систем и системный анализ
- •Методические указания по изучению дисциплины
- •Основные понятия теории систем и системного анализа
- •Системный подход
- •Определение системы
- •Система и среда
- •Основные понятия системного подхода.
- •Виды и формы представления структур
- •Классификация систем
- •Целенаправленные и управляемые системы
- •Основные понятия функционирования и развития систем.
- •Целенаправленные и управляемые системы
- •Понятие цели
- •Структура системы с управлением.
- •Информационные системы
- •Адаптивные системы
- •Системный анализ
- •Введение в системный анализ
- •Методы и модели системного анализа
- •Принципы системного анализа
- •Структура системного анализа
- •Моделирование систем.
- •Имитационное моделирование.
- •Моделирование социально-экономических систем
- •Организационные и социально-экономические системы
- •Большие и сложные системы
- •Социально-экономические системы
- •Организационные системы
- •Типы организационных систем
- •Задания для контрольной работы
- •Требования к оформлению контрольной работы
- •Список литературы
- •Приложение 1 Содержание дисциплины
- •1. Основные понятия теории систем и системного анализа
- •2. Целенаправленные и управляемые системы
- •3. Системный и экономический анализ
- •4. Системы организационного управления
- •Приложение 2 Перечень контрольных вопросов по проверке знаний
- •Приложение 3 Образец оформления титульного листа контрольной работы
- •Теория систем и системный анализ
- •Санкт-Петербург
Моделирование систем.
Под моделированием понимается процесс исследования реальной системы, включающий построение модели, изучение ее свойстви перенос полученных сведений на моделируемую систему.
Исследования свойств, связей и отношений в социально-экономических системахнемогут быть описаны только языком математики. В этом и заключается сложность и неоднозначность исследования сложных и больших систем. Поэтому в таких случаях используютметод моделирования.
Моделирование является основополагающим методом анализа больших и сложных систем в теории систем. В теории систем утверждается, что никаких других средств для качественного и эффективного описания больших и сложных систем кроме моделирования не существует.
В современной науке укоренилось представление, что «всякое познание является моделированием». Каждая теория - это тоже модель понимания содержания предмета исследования. Модели могут создаваться на основе средств познания (формы мышления) - эвристические, гипотетические, концептуальные модели, и на основе рационально-логических средств исследования - эмпирические, теоретические, математические модели. Разница между разными видами моделирования в том, что не всегда разработанную модель можно адекватно описать формализованными (математическими) средствами. Например, социально-экономическую модель нельзя адекватно представить в математическом виде, поскольку она слишком сложна. Применение математических средств возможно лишь тогда, когда определены средства оценки и измерения всех существенных параметров системы. Для создания наиболее адекватной модели сложной системы необходимы средства содержательного качественного представления, которые предшествуют использованию формализованных средств математики.
В теории систем широко используются специальныеметоды моделирования, которые применяются в прикладной информатике. Кним относятся:
имитационное динамическое моделирование, использующее методы статистики и специальный язык программирования взаимодействия структурных элементов;
ситуативное моделирование, использующее методы теории множеств, теории алгоритмов, математической логики (Булевой алгебры) и специальный язык анализа проблемных ситуаций;
информационное моделирование, использующее математические методы теории информационного поля и теории информационных цепей.
Общими функциями моделирования являются описание, объяснениеипрогнозированиеповеденияреальной системы.
Типовыми целями моделирования могут быть
исследование, анализ системы
определение свойств системы(чувствительности к изменению значений характеристик и др.),
установка взаимосвязеймежду характеристиками системы,
управление системой
поиск оптимальныхили близких к оптимальнымрешений по управлению иоценка эффективности этихрешений,
конструирование(проектирование) новых систем.
Модель - это объект (или система взаимосвязанных объектов), который имеет сходство в некоторых отношениях с прототипом (моделируемым объектом) и служит средством описания и/или объяснения, и/или прогнозирования поведения прототипа.
Важнейшим качеством модели является то, что она дает упрощенный образ, отражающийне все свойствапрототипа, а только те, которые существенны для исследования.
При разработке моделей различают три стадии:
первую (основную) — построение модели;
вторую — пробную работу с ней;
третью — корректировку и изменение модели по результатам пробной работы.
После этого модель считается готовой к использованию.
Различают три основных вида моделей: вербальные (словесные, описательные);натурные(макетирование, физическое моделирование, масштабированные модели, модели части свойств и др.); знаковые. Среди знаковых моделей выделяется их важнейший класс —математическиемодели. Примеры других знаковых моделей — химические и ядерные формулы, графики, схемы, в том числе графовое изображение связей, информационных потоков в системе; с некоторой оговоркой (их относят и к макетам т. е. натурным моделям) — чертежи, топографические карты.
Математическая модель — это описание протекания процессов (в том числе функционирования, движения), описание состояния изменения системы на языке алгоритмических действий сматематическими формулами и логических переходов.
Заметим, что деление моделей на вербальные, натурные и знаковыев определенной степени условно. Так, существуютсмешанные типы моделей, скажем, использующие и вербальные, знаковые построения. Можно даже утверждать, что нет знаковой модели без сопровождающей описательной – ведь любые знаки и символы необходимо пояснять словами.