Учебно-методический комплекс по дисциплине Теория систем Направление подготовки

Вид материала

Содержание

Примерный перечень вопросов к рефератам (факультативно)
Модуль III - «Экономика как динамическая система автоматического регулирования
54 час, зачёт, зачётных единиц - 5
Система - объект или процесс, в котором элементы-участники связаны некоторыми связями и отношениями. Подсистема
Состояние системы
Решить задачу
Внутреннее описание
Основные признаки системы.
Аналитичность человеческого знания
Системный подход
Морфологический уровень
Функциональное описание
Информационное описание

Подобный материал:

1 2 3 4

Примерный перечень вопросов к рефератам (факультативно):

1. Общие понятия теории систем и системного анализа

2. Системность познавательных процессов, системность мышления

3. Системность человеческой деятельности

4. Сущность и принципы системного подхода

5. Жизненный цикл системного анализа

6. IIроблемы опенки связей в системе

7. Проблемы согласования целей в системе

8. Сие темный подход к задаче управления

Моделирование как метод системного анализа
Классификациямоделей
Познавательные и прагматические модели

12.Модель черного ящика

13. Модель состава системы

Модель структуры системы
Различия между моделью и действительностью: конечность, упрощенность и приближенность модели
Соответствие между моделью и действительностью: сходство
Искуственные и естественные системы
Дескриптивиое описаниеистем
Консгрукгивное описание систем
Классификация систем
Взаимодейстие систем

22. Поведение динамических систем

23. Фазовый портрет систем

¹ 24. Понятие проектирования систем. Задачи, ресурсы, календарь проектов

Управление системами. Понятие образ ной связи
Задачи линейного программирования. Планирование производства
Процессы принятия управляющих решений
Моделирование в условиях определенности

29. Построение модели изучаемой системы в общем случае

Экспертные оценки, ранговая корреляция и конкуренция
Моделирование в условиях противодействия, игровые модели
Наличие нескольких целей — многокритериальность системы

33. Моделирование системы в условиях неопределенности

34. Моделирование систем массового обслуживания

35. Методы анализа больших систем, планирование эксперимента

5.2. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекции	Семинары	Самостоятельная работа	Всего часов
Модуль I - «Теоретико-множественная интерпретация системы»
1.	Общая характеристика системных исследований	3	1
2.	Общая характеристика систем	3	1
3.	Понятие система	3	1
4.	Теоетико-множественная интерпретация системы	3	1
5.	Связи, элементы системы	3	1
6.	Способ действия элементов и систем.	3	1
Модуль II - *«Принципы теории открытых систем»*
7.	Терминальный и целенаправленный подход конструктивной спецификации.	3	2
8.	Принцип ТОС	3	2
9.	Коцепция ОТС Л.фон Берталанфи	3	2
Модуль III - «Экономика как динамическая система автоматического регулирования
10.	Экономика как динамическая система	3	2
11.	Устойчивость динамической системы	3	2
12.	Анализ и синтез динамической системы	3	2
Всего часов:	36	18
Итого:	54 час, зачёт, зачётных единиц - 5

Примерный план рассмотрения вопросов по рефератам (зачёту):

1. Общие понятия теории систем и системного анализа

Система - объект или процесс, в котором элементы-участники связаны некоторыми связями и отношениями.

Подсистема - часть системы с некоторыми связями и отношениями.

Состояние системы - фиксация совокупности доступных системе ресурсов (материальных, энергетических, информационных, пространственных, временных, людских, организационных), определяющих ее отношение к ожидаемому результату или его образу. Это"фотография" механизма преобразования входных данных системы в выходные данные.

Цель - образ несуществующего, но желаемого, с точки зрения задачи или рассматриваемой проблемы, состояния среды, т.е. такого состояния, которое позволяет решать проблему при данных ресурсах.

Задача - некоторое множество исходных посылок (входных данных к задаче), описание цели, определенной над множеством этих данных, и, может быть, описание возможных стратегий достижения этой цели или возможных промежуточных состояний исследуемого объекта.

Решить задачу означает определить четко ресурсы и пути достижения указанной цели при исходных посылках.

Проблема - описание, хотя бы содержательное, ситуации, в которой определены: цель, достигаемые (достижимые, желательные) результаты и, возможно, ресурсы и стратегия достижения цели (решения). Проблема проявляется поведением системы.

Описание (спецификация) системы - это идентификация ее определяющих элементов и подсистем, их взаимосвязей, целей, функций и ресурсов, т.е. описание допустимых состояний системы.

Если входные посылки, цель, условие задачи, решение или, возможно, даже само понятие решения плохо (частично) описываемы, формализуемы, то эти задачи называются плохо формализуемыми.

Структура - все то, что вносит порядок во множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимых для достижения цели.

Топологии: линейного типа, иерархического, сетевого, матричного Внутреннее описание дает информацию о поведении системы, о соответствии (несоответствии) внутренней структуры системы целям, подсистемам (элементам) и ресурсам в системе, внешнее описание - о взаимоотношениях с другими системами, с целями и ресурсами других систем

Основные признаки системы.

2.Системность познавательных процессов, системность мышлении

Процесс познания системен и знания, добытые человечеством, также системны.

Противоречия между неограниченностью желаний человека познать мир и ограниченностью существующих возможностей сделать это, между бесконечностью природы и конечностью ресурсов человечества имеют много важных последствий, в том числе и в самом процессе познания человеком окружающего мира.

Одна из таких особенностей познания, которые позволяют постепенно, поэтапно разрешать эти противоречия, - наличие аналитического и синтетического образов мышления. Суть анализа состоит в разделении целого на части, в представлении сложного в виде совокупности более простых компонент. Но чтобы познать целое, сложное, необходим и обратный процесс - синтез. Это относится не только к индивидуальному мышлению, но и к общечеловеческому знанию.

Аналитичность человеческого знания находит свое отражение в существовании различных наук, в продолжающейся дифференциации наук Системность мышления связана с системностью мира. В то же время мышление обладает самостоятельностью и большей свободой: в воображении можно построить образы нереализуемых в практике конструкций. Практика требует согласования системности мышления с объективной системностью природы, т.е. подчинения мышления некоторым правилам, обеспечивающим правильность познания и практики. Совокупность таких правил является содержанием материалистической диалектики.

3 Системность человеческой деятельности

Начнем с рассмотрения практической деятельности человека, т.е. его активного и целенаправленного воздействия на окружающую среду. Наша первая задача — показать, что человеческая практика системна. Впоследствии мы будем подробно и всесторонне рассматривать признаки системности, а сейчас отметим только самые очевидные и обязательные из них: структурированность системы, взаимосвязанность составляющих ее частей, подчиненность организации всей системы определенной цели. По отношению к человеческой деятельности эти признаки и в самом деле очевидны, поскольку каждый из нас легко обнаружит их в своем собственном практическом опыте. Всякое наше осознанное действие преследует определенную цель (пока оставим в стороне неосознанные действия). Во всяком действии легко увидеть его составные части, более мелкие действия. При этом легко убедиться, что эти составные части должны выполняться не в произвольном порядке, а в определенной их последовательности. Это и есть та самая определенная, подчиненная цели взаимосвязанность составных частей, которая и является признаком системности. Другое название для такого построения деятельности -алгоритмичность.

Здесь важными являются следующие моменты. Во-первых, всякая деятельность алгоритмична. Во-вторых, не всегда алгоритм реальной деятельности осознается (композитор сочиняет музыку, шофер мгновенно реагирует на изменения дорожной обстановки, вратарь ловит в броске мяч - "не думая"). В-третьих, в случае неудовлетворенности результатом деятельности возможную причину неудачи следует искать в несовершенстве алгоритма.

Одна из важнейших особенностей общественного производства состоит в непрерывном росте его эффективности, и, прежде всего, в повышении производительности труда (механизация,)

<

4 Сущность и принципы системного подхода

Системный подход представляет собой направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которой лежит рассмотрение объектов как систем.

Сущность СП заключается, во-первых, в понимании объекта исследования как системы и, во-вторых, в понимании процесса исследования объекта как системного по своей логике и применяемым средствам.

В основе системного подхода лежат принципы: цели, двойственности, целостности, сложности, множественности и историзма. Рассмотрим подробнее содержание перечисленных принципов.

Принцип цели ориентирует на то, что при исследовании объекта необходимо прежде всего выявить цель его функционирования.

Нас в первую очередь должно интересовать не как построена система, а для чего она существует, какая цель стоит перед ней, чем она вызвана,

каковы средства достижения цели?

Принцип цели конструктивен при соблюдении двух условий: -цель должна быть сформулирована таким образом, чтобы степень ее достижения можно было оценить (задать) количественно; - в системе должен быть механизм, позволяющий оценить степень достижения заданной цели.

Принцип двойственности вытекает из принципа цели и означает, что система должна рассматриваться как часть системы более высокого уровня и в то же время как самостоятельная часть, выступающая как единое целое во взаимодействии со средой. В свою очередь каждый элемент системы обладает собственной структурой и также может рассматриваться как система.

Взаимосвязь с принципом цели состоит в том, что цель функционирования объекта должна быть подчинена решению задач функционирования системы более высокого уровня. Цель - категория внешняя по отношению к системе. Она ставится ей системой более высокого уровня, куда данная система входит как элемент.

Принцип целостности требует рассматривать объект как нечто выделенное из совокупности других объектов, выступающее целым по отношению к окружающей среде, имеющее свои специфические функции и развивающееся по свойственным ему законам. При этом не отрицается необходимость изучения отдельных сторон.

Принцип сложности указывает на необходимость исследования объекта, как сложного образования и, если сложность очень высока, нужно последовательно упрощать представление объекта, на так чтобы сохранить все его существенные свойства. Принцип множественности требует от исследователя представлять описание объекта на множестве уровней: морфологическом, функциональном, информационном.

Морфологический уровень дает представление о строении системы. Морфологическое описание не может быть исчерпывающим. Глубина описания, уровень детализации, то есть выбор элементов, внутрь которых описание не проникает, определяется назначением системы. Морфологическое описание иерархично.

Функциональное описание связано с преобразованием энергии и информации. Всякий объект интересен прежде всего результатом своего существования, местом, которое он занимает среди других объектов в окружающем мире.

Информационное описание дает представление об организации системы, т.е. об информационных взаимосвязях между элементами системы. Он дополняет функциональное и морфологическое описания.

На каждом уровне описания действуют свои, специфические закономерности. Все уровни тесно взаимосвязаны. Внося изменения на одном из уровней, необходимо проводить анализ возможных изменений на других уровнях. Принцип историзма обязывает исследователя вскрывать прошлое системы и выявлять тенденции и закономерности ее развития в будущем.

5 Жизненный цикл системного анализа

При системном анализе объектов, процессов, явлений необходимо пройти (в указанном порядке) следующие этапы системного анализа:

Обнаружение проблемы (задачи).
Оценка актуальности проблемы.
Формулировка целей, их приоритетов и проблем исследования.
Определение и уточнение ресурсов исследования.
Выделение системы (из окружающей среды) с помощью ресурсов.
Описание подсистем (вскрытие их структуры), их целостности (связей), элементов (вскрытие структуры системы), анализ взаимосвязей подсистем.
Построение (описание, формализация) структуры системы.
Установление (описание, формализация) функций системы и ее подсистем.
Согласование целей системы с целями подсистем.
Анализ (испытание) целостности системы.
Анализ и оценка эмерджентности системы.
Испытание, верификация системы (системной модели), ее функционирования.
Анализ обратных связей в результате испытаний системы.
Уточнение, корректировка результатов предыдущих пунктов.

6 Проблемы оценки связей в системе

Рассмотрим теперь вопрос о связях системы — между отдельными элементами подсистем, подсистемами разных уровней и связях с внешней средой. Хотя бы умозрительно можно полагать наличие каналов, по которым эти связи осуществляются. Но чем же "наполнены" такие каналы?

Например, в экономических системах можно обнаружить и выделить только три типа наполнителей

•продукция;

•деньги;

•информация.

Нет нужды объяснять принципиальные различия продукции и денег. Что же касается информации, то можно вспомнить ответ отца кибернетики Н. Винера на вопрос — так что же такое информация: это НЕ материя и НЕ энергия!

Возникает вопрос о том, как же согласовывать эти совершенно несопоставимые по размерностям показатели, как привести их к "общему знаменателю"? Ведь без такого согласования невозможно будет установить единый показатель эффективности системы в целом.

Вторая проблема оценки связей в системе станет понятной, если мы примем условное деление систем на естественные и искусственные. Никто не станет отрицать, что в природе все взаимосвязано — все "имеет свой конец, свое начало". И, тем не менее, все согласятся с тем, что "поведение" природы (а тем более — человека) невозможно предсказать со 100% уверенностью.

Таким образом, вторая проблема оценки связей при системном анализе заключается в том, что количество продукции, суммы денег и показатели информационных потоков в каналах связи системы имеют стохастичную, вероятностную природу — их значения в данный момент времени нельзя предсказать абсолютно надежно. Поэтому при системном анализе часто приходится иметь дело не с конкретными значениями величин, не с заранее определенными событиями, а с их оценками по прошлым наблюдениям или по прогнозам на будущее. Отсюда возникает необходимость использования специальных, большей частью прикладных, методов математической статистики.

Если теперь вспомнить основное назначение системного анализа — получить рекомендации по вопросам управления системой или, по крайней мере, по совершенствованию этого управления, то возникает вопрос — а всегда ли оправдан системный подход? Ведь ясно, что для его реализации потребуются определенные и возможно немалые затраты времени и средств. Но, если выводы системного анализа, полученные на его основе рекомендации, почти всегда не полностью достоверны, то выходит, что мы рискуем? Да, это так и есть.

Без риска ошибки в реальном, окружающем нас мире просто жить, а уж тем более действовать, — практически невозможно. Надо осознать, что даже самое точное следование рекомендациям науки не дает гарантии получить именно то, что мы задумали, проектировали, планировали. В утешение лишь скажем, что можно рисковать без попыток просчитать возможные последствия и можно рисковать в условиях, когда использованы все научные методы оценки этих последствий.

7 Проблемы согласования целей

Между целью (абстрактной и конечной моделью) и реальной системой нет и не может быть однозначного соответствия: для достижения заданной цели могут быть избраны разные средства - системы (к этому непростому моменту мы еще не раз будем возвращаться); с другой стороны, заданную реальную систему можно использовать и для других целей, прямо не предусмотренных при ее создании

Соответствие между целями и системами не всегда однозначно (одна система может быть связана с несколькими целями, одной цели могут отвечать разные системы) и не всегда очевидно (выявить действительные цели существующей системы непросто). Тем не менее целевая предназначенность системы - ее исходное, главное свойство.

8. Системный подход к задаче управления

Пусть построена модель системы с соблюдением всех принципов системного подхода, разработаны и "обкатаны" алгоритмы необходимых расчетов, приготовлены варианты управляющих воздействий на систему. Надо понять, что эти воздействия не всегда заключаются в изменениях уровня некоторых входных параметров — это могут быть варианты структурных перестроек системы.

И что же дальше? Пора и управлять, управлять с единой целью — повышения эффективности функционирования системы (однокритериальная задача) или с одновременным достижением нескольких целей (многокритериальная задача).

Естественно, мы ставим вопрос: "А что будет, если ...?" и ожидаем ответа. Но здесь не следует ожидать чуда, нельзя надеяться на однозначный ответ. Если к примеру, мы интересуемся вопросом — "к чему приведет увеличение на 20% закупок цемента?", то мы должны не удивляться, получив ответ — "Это приведет к увеличению рентабельности производства кирпича на величину, которая с вероятностью 95% не будет ниже 6% и не будет выше 14%".

9 Моделирование как метод системного анализа

Blog

Учебно-методический комплекс по дисциплине Теория систем Направление подготовки

Содержание