- •Е.Г. Лаврушина, н.Л. Слугина Теория систем и системный анализ Учебное пособие
- •Аннотация
- •Введение
- •Учебное пособие Тема№1 Системные исследования
- •Контрольные вопросы
- •Тема№2 Системный подход
- •Контрольные вопросы
- •Тема№3 Теория систем. Система. Классификация систем
- •3.1 Теория систем как междисциплинарная наука
- •3.2. Общие понятия теории систем. Система
- •3.3. Признаки систем
- •3.4. Классификация систем
- •Контрольные вопросы
- •Тема№4 Моделирование систем
- •4.1. Понятия «модель» и «моделирование». Абстрактная модель системы произвольной природы
- •4.2. Физическое и математическое моделирование
- •4.3. Обобщенный алгоритм построения математической модели
- •Контрольные вопросы
- •Тема№5 Оценка сложных систем Основные типы шкал измерения
- •5.1. Оценка сложных систем
- •5.2. Понятие шкалы. Виды шкал
- •5.2.1. Шкалы номинального типа
- •5.2.2. Шкалы порядка
- •5.2.3. Шкалы интервалов
- •5.2.4. Шкалы отношений
- •5.2.5. Шкалы разностей
- •Контрольные вопросы
- •Тема№6 Системный анализ: сущность, принципы, этапы
- •6.1. Сущность и задачи системного анализа
- •6.2. Основные принципы системного анализа
- •6.3. Этапы и последовательность системного анализа
- •Контрольные вопросы
- •Тема№7 Методы системного анализа
- •7.1. Методика проведения системного анализа
- •7.2. Методы системного анализа
- •7.2.1. Неформальные методы
- •7.2.2. Формализованные методы
- •Контрольные вопросы
- •Тема№8 Применение системного анализа в экономике и управлении
- •8.1. Особенности экономических систем и области применения системного анализа в экономике
- •8.2 Применение системного анализа в управлении
- •Контрольные вопросы
- •Практикум по курсу Лабораторная работа №1 Решение логических задач
- •Краткие теоретические сведения
- •Контрольный пример Задача 1. «Пять офицеров»
- •Решение задачи:
- •Задача 2. «Финальный забег»
- •Решение задачи:
- •Индивидуальное задание
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Классификация систем
- •Краткие теоретические сведения
- •Контрольный пример
- •Индивидуальное задание
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 3 Принятие решений в условиях недостатка информации
- •Краткие теоретические сведения
- •Простые задачи Контрольный пример
- •Индивидуальное задание
- •Вариант1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Усложненные задачи Контрольный пример
- •Выводы:
- •Индивидуальное задание
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Принятие решений в условиях неопределенности. Игры с природой
- •Краткие теоретические сведения
- •Контрольный пример
- •Решение
- •Критерий Вальда
- •Критерий минимаксного риска Сэвиджа
- •Критерий пессимизма-оптимизма Гурвица
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 Метод анализа иерархий
- •Краткие теоретические сведения
- •Этапы маи
- •Контрольный пример Нужно произвести выбор секретаря из девушек, подавших резюме. Отбор девушек происходит по пяти критериям:
- •Решение:
- •3.1. Критерий «Внешность»
- •3.2. Критерий «Знание языка»
- •3.3. Критерий «Делопроизводство»
- •3.4. Критерий «Знание компьютера»
- •3.5. Критерий «Умение общаться по телефону»
- •4. Рассчитаем вектор глобальных приоритетов.
- •Индивидуальное задание
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа № 6 Модели управления запасами
- •Краткие теоретические сведения
- •6.1. Общие определения
- •6.2. Краткая характеристика моделей управления запасами
- •1. Модель оптимального размера заказа
- •2. Модель оптимального размера заказа в предположении, что получение заказа не мгновенно
- •3. Модель оптимального размера заказа в предположении, что допускается дефицит продукта и связанная с ним упущенная прибыль
- •4. Модель с учетом производства (в сочетании с условиями 1-3)
- •5. Модель с количественными скидками
- •Модели типа 1-5 с вероятностным распределением спроса и времени выполнения заказа
- •Контрольный пример 1
- •Решение:
- •Контрольный пример 2
- •Решение
- •Индивидуальное задание
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Лабораторная работа № 7 Календарное планирование
- •Краткие теоретические сведения
- •Контрольный пример 1 Задача с. Джонсона для двух станков
- •Решение
- •Контрольный пример 2 Задача распределения заказов
- •Решение
- •Индивидуальное задание
- •Вариант 1
- •Вариант2
- •Вариант 3
- •Вариант4
- •Вариант 5
- •Вариант6
- •Вариант 7
- •Вариант8
- •Вариант 9
- •Вариант10
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 Решение задач по оптимизации
- •Краткие теоретические сведения
- •8.1. Линейная оптимизационная задача Контрольный пример
- •Решение
- •Решение задачи с помощью ms Excel
- •Индивидуальное задание
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •8.2. Транспортная задача Контрольный пример
- •Решение задачи с помощью ms Excel.
- •Индивидуальное задание
- •Вариант 1
- •Вариант2
- •Вариант3
- •Вариант4
- •Вариант5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Список рекомендуемой литературы
- •Оглавление
Учебное пособие Тема№1 Системные исследования
Системные исследования представляют собой совокупность научных теорий, концепций и методов, в которых объект исследования рассматривается как система.
Объектом системных исследований являются системы, представляющие множество взаимосвязанных элементов, выступающих как единое целое со всеми присущими ему внутренними и внешними связями и свойствами.
Основные методологические особенности системных исследований:
-
Для системных исследований характерен особый тип изучаемой действительности – она является, как правило, многоплоскостной. (решается ряд различных задач, отнесенных нередко к удаленных друг от друга научным дисциплинам).
-
Возможность и необходимость использования методов и средств различных наук в одном системном исследовании выдвигает проблему предметной отнесенности, т.е. выявление того, насколько адекватна та или иная группа средств данному предмету исследования.
-
Высокая степень абстрактности системных исследований создает для каждого из таких исследований большие возможности построения эмпирического материала. С одной стороны широта эмпирической области позволяет быстро получать теоретические выводы, с другой – она является препятствием, когда надо осуществить переход от абстрактных теоретических систем к получению заданных предметом результатов.
В системных исследования выделяют три аспекта:
-
разработка теоретических основ системного подхода;
-
построение адекватного системному подходу исследовательского аппарата (формальная сфера);
-
приложение системных идей и методов (прикладная сфера).
Существуют «мягкая системная методология» и «жесткая системная методология».
Общая схема «мягкой системной методологии» включает семь основных стадий процесса:
-
Осознание наличия проблемной ситуации и аккумуляция возможно более полной информации, характеризующей эту ситуацию.
-
Фиксация проблемной ситуации в виде некоторого описания.
-
Выработка «основных определений» соответствующей системы, отражающей зафиксированную проблемную ситуацию.
-
Создание и тестирование концептуальных моделей, направленных на определение способов полного или частичного разрешения рассматриваемой проблемы.
-
Сравнение и сопоставление результатов моделирования с описанием проблемной ситуации.
-
Определение на основе проведенного на предыдущем этапе сопоставления комплекса осуществимых и желательных изменений в исходной ситуации.
-
Действия субъекта по практическому осуществлению этих изменений.
Согласно П.Чекленду наиболее важные в методологическом плане стадии – третья и четвертая. Адекватное «основное определение» системы должно включать, как минимум, шесть элементов, обозначаемых символом CATWOE (Рис.1.1).
Рис.1.1. Элементы «основного определения»
Центральным элементом является процесс трансформации (Т), посредством которого заданные исходные условия преобразуются в заданный результат. Следующий элемент – владелец системы (О). Внутри самой системы выделяют действующие лица (А), осуществляющие основные виды деятельности данной системы. Внутри и вне системы находятся внутренние и внешние потребители (С) системы, на которых осуществляемая системой и в системе деятельность оказывает влияние. Пятый элемент – ограничения со стороны окружающей среды – Е. Шестой элемент – это концептуальные рамки, позиции, предпосылки, которые делают осмысленными вырабатываемые «основные определения».
В основе «жесткой системной методологии» лежит определение альтернативных способов достижения заданной цели и выбор альтернативы, удовлетворяющей заданным критериям. Для этого создается модель, позволяющая генерировать и сравнивать различные альтернативы.
Основанная особенность и отличие «мягкого системного подхода» состоит в том, что он включает фазу сравнения, сопоставления моделей с описанием исходной проблемной ситуации.
Специфика системного исследования определяется выдвижением новых принципов подхода к объекту изучения. В самом общем виде этот подход выражается в стремлении построить целостную картину объекта и характеризуется следующими положениями:
-
при исследовании объекта как системы описание элементов не носит самодовлеющего характера, поскольку элемент описывается с учетом его места в целом;
-
один и тот же материал выступает в системном исследовании как обладающий одновременно разными характеристиками, параметрами, функциями и даже различными принципами строения. Одним из проявлений этого является иерархичность строения системы;
-
исследование системы неотделимо от исследования условий ее функционирования;
-
специфической для системного подхода является проблема порождения свойств целого из свойств элементов, и наоборот, порождения свойств элементов из характеристик целого;
-
источник преобразования системы или ее функций лежит обычно в самой системе, поскольку это связано с целесообразным характером функционирования систем. Существенная черта целого ряда системных объектов состоит в том, что они являются не просто системами, а самоорганизующимися системами. С этим связана и другая особенность, присущая многим системным исследованиям: наличие у системы некоторого множества индивидуальных характеристик.