Скачать презентацию ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Т А Павлова к ф-м Скачать презентацию ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Т А Павлова к ф-м

ОСНОВЫ СА.pptx

  • Количество слайдов: 47

ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Т. А. Павлова, к. ф-м. н. , доцент кафедры математики и ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Т. А. Павлова, к. ф-м. н. , доцент кафедры математики и моделирования СЭП

Предпосылки возникновения СА Возросшие технологические возможности Несоответствующие методы управления Предпосылки возникновения СА Возросшие технологические возможности Несоответствующие методы управления

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (СА)это методология решения проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении альтернатив. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (СА)это методология решения проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении альтернатив.

В системном анализе используются: математический аппарат общей теории сложных систем, качественные и количественные методы В системном анализе используются: математический аппарат общей теории сложных систем, качественные и количественные методы из области математической логики, теория принятия решений, теория эффективности, методы моделирования, теория нечетких множеств.

Задачи СА: декомпозиция, анализ, синтез. Задачи СА: декомпозиция, анализ, синтез.

Теоретической и методологической основой СА является системный подход. В системном исследовании анализируемый объект рассматривается Теоретической и методологической основой СА является системный подход. В системном исследовании анализируемый объект рассматривается как определенное множество элементов, взаимосвязь которых обусловливает целостные свойства этого множества. Важной особенностью системного подхода является то, что не только объект, но и сам процесс исследования выступает как сложная система.

Проблемы можно разделить на: Хорошо структурированные (количественно сформулированные) Неструктурированные (качественно выраженные проблемы) Слабо структурированные Проблемы можно разделить на: Хорошо структурированные (количественно сформулированные) Неструктурированные (качественно выраженные проблемы) Слабо структурированные (существуют доминирующие качественнее и количественные элементы)

комплексные эволюционные саморазрешаемые рискованные многоаспектные неоднозначные неопределенные конфликтные СИСТЕМНЫЕ ПРОБЛЕМЫ комплексные эволюционные саморазрешаемые рискованные многоаспектные неоднозначные неопределенные конфликтные СИСТЕМНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Особенности системных проблем Конфликтность. Противоречие между стремлением к развитию и ограниченными возможностями. Следствие – Особенности системных проблем Конфликтность. Противоречие между стремлением к развитию и ограниченными возможностями. Следствие – компромиссный характер разрешения вследствие множественности критериев качества.

Особенности системных проблем Неопределенность. Изначально доступно 5 – 10% информации. Нет исчерпывающих данных о Особенности системных проблем Неопределенность. Изначально доступно 5 – 10% информации. Нет исчерпывающих данных о внешних факторах, связях с другими проблемам, необходимых ресурсах.

Особенности системных проблем Неоднозначность. Возможные варианты разрешения проблемы трудно ранжировать по предпочтительности. Интуиция может Особенности системных проблем Неоднозначность. Возможные варианты разрешения проблемы трудно ранжировать по предпочтительности. Интуиция может играть существенную роль.

Особенности системных проблем Многоаспектность. Системные проблемы затрагивают множество разнородных сторон объекта, между которыми существуют Особенности системных проблем Многоаспектность. Системные проблемы затрагивают множество разнородных сторон объекта, между которыми существуют связи взаимного влияния. Попытки упростить проблему приводят к ошибкам. Стремление к полному учету всех сторон приводит к неразрешимости.

Особенности системных проблем Наличие риска. Для разрешения любой системной проблемы требуются определенные ресурсы (финансовые, Особенности системных проблем Наличие риска. Для разрешения любой системной проблемы требуются определенные ресурсы (финансовые, материальные, информационные и др. ), вложение которых всегда сопровождается элементами риска.

Особенности системных проблем Комплексность. Системные проблемы затрагивают, как правило, интересы многих научных дисциплин, ни Особенности системных проблем Комплексность. Системные проблемы затрагивают, как правило, интересы многих научных дисциплин, ни одна из которых в отдельности не способна предложить эффективные способы их целостного разрешения.

Особенности системных проблем Саморазрешимость. Способность системных проблем разрешаться естественным образом, без приложения научных методов Особенности системных проблем Саморазрешимость. Способность системных проблем разрешаться естественным образом, без приложения научных методов и знаний.

Особенности системных проблем Эволюционность. Любая системная проблема есть продолжение какой-либо проблемы прошлого, и сама Особенности системных проблем Эволюционность. Любая системная проблема есть продолжение какой-либо проблемы прошлого, и сама является источником новой проблемы.

Объект системного анализа Проблемы различного иерархического уровня, связанные с созданием новых и совершенствованием существующих Объект системного анализа Проблемы различного иерархического уровня, связанные с созданием новых и совершенствованием существующих систем

Предмет системного анализа Концепции и принципы постановки и разрешения системных проблем Способы интегрирования методов Предмет системного анализа Концепции и принципы постановки и разрешения системных проблем Способы интегрирования методов и результатов исследования специальных дисциплин в целевую технологию Методики, приемы и модели комплексного исследования и проектирования различных системных объектов

СА - комплексная научная дисциплина, реализующая системный подход и направленная на: раскрытие сущности и СА - комплексная научная дисциплина, реализующая системный подход и направленная на: раскрытие сущности и взаимосвязей явлений всесторонний анализ возможных вариантов разрешения обоснование на этой основе рекомендаций ЛПР

Основные понятия и термины в СА Система - совокупность элементов и связей между ними, Основные понятия и термины в СА Система - совокупность элементов и связей между ними, обладающая определенной целостностью. Элемент - некоторый объект, обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования. Среда - множество объектов вне данной системы, которые оказывают влияние на систему и сами находятся под ее воздействием.

Основные понятия и термины в СА Подсистема - часть системы, выделенная по определенному признаку, Основные понятия и термины в СА Подсистема - часть системы, выделенная по определенному признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и допускающая разложение на элементы. Связь - вид отношений между элементами, который определяется как некоторый обмен (взаимодействие). Структура системы – совокупность элементов и связей между ними, находящихся в определенной упорядоченности.

Основные понятия и термины в СА Вход x(t)- компоненты, поступающие в систему (сырье, материалы, Основные понятия и термины в СА Вход x(t)- компоненты, поступающие в систему (сырье, материалы, энергия, информация и т. п. ). Выход y(t)- продукт или результат деятельности системы. Алгоритм функционирования F(t)– метод получения выходных характеристик y(t) с учетом входных воздействий x(t), управляющих воздействий u(t) и воздействий внешней среды n(t).

Основные понятия и термины в СА Свойство - сторона объекта, обусловливающая его отличие от Основные понятия и термины в СА Свойство - сторона объекта, обусловливающая его отличие от других объектов или сходство с ними. Характеристика – качественное или количественное отражение свойства. Параметр - количественная характеристика. Качество – совокупность существенных свойств объекта.

Основные понятия и термины в СА Показатель – характеристика, отражающая качество системы или целевую Основные понятия и термины в СА Показатель – характеристика, отражающая качество системы или целевую направленность процесса. Обратная связь - информация, поступающая из сферы потребления в саму систему или на ее вход. Проблема – несоответствие между существующим и требуемым (целевым) состоянием системы при данном состоянии среды в данный момент времени.

Основные понятия и термины в СА Ситуация – совокупность состояний и системы и среды Основные понятия и термины в СА Ситуация – совокупность состояний и системы и среды в один и тот же момент времени. Цель – ситуация или область ситуаций, которая должна быть достигнута при функционировании системы за определенный промежуток времени. Управление - процесс формирования целенаправленного поведения системы.

Основные понятия и термины в СА Стратификация – выделение в изучаемой системе уровней с Основные понятия и термины в СА Стратификация – выделение в изучаемой системе уровней с учетом взаимосвязей между ними.

Классификация систем Классификация - это разделение совокупности объектов на классы по некоторым наиболее существенным Классификация систем Классификация - это разделение совокупности объектов на классы по некоторым наиболее существенным признакам. Сама классификация выступает в качестве инструмента системного анализа.

Классификация систем По происхождению различают системы Естественные Ø Искусственные Ø Концептуальные Ø Классификация систем По происхождению различают системы Естественные Ø Искусственные Ø Концептуальные Ø

Классификация систем По форме существования различают системы Физические Ø Биологические Ø Социальные (гуманитарные) Ø Классификация систем По форме существования различают системы Физические Ø Биологические Ø Социальные (гуманитарные) Ø

Классификация систем По компонентному составу различают системы Гомогенные Ø Гетерогенные Ø Смешанные Ø Классификация систем По компонентному составу различают системы Гомогенные Ø Гетерогенные Ø Смешанные Ø

Классификация систем По сложности различают системы Простые Ø Большие Ø Сложные Ø Классификация систем По сложности различают системы Простые Ø Большие Ø Сложные Ø

Классификация систем По характеру взаимодействия с окружающей средой Закрытые Ø Открытые Ø Частично открытые Классификация систем По характеру взаимодействия с окружающей средой Закрытые Ø Открытые Ø Частично открытые Ø

Классификация систем По характеру поведения различают системы Детерминированные Ø Вероятностные Ø Детерминированно-вероятностные Ø Классификация систем По характеру поведения различают системы Детерминированные Ø Вероятностные Ø Детерминированно-вероятностные Ø

Классификация систем По характеру развития различают системы Прогрессирующие Ø Регрессирующие Ø Классификация систем По характеру развития различают системы Прогрессирующие Ø Регрессирующие Ø

Классификация систем По внутреннему устройству различают системы Многоуровневые Ø Иерархические Ø Классификация систем По внутреннему устройству различают системы Многоуровневые Ø Иерархические Ø

Классификация систем По способу существования различают системы Адаптивные Ø Целенаправленные Ø Целеполагающие Ø Самоорганизующиеся Классификация систем По способу существования различают системы Адаптивные Ø Целенаправленные Ø Целеполагающие Ø Самоорганизующиеся Ø

Основы оценки сложных систем Под оценкой понимают результат, получаемый в ходе процесса оценивания. Истинная Основы оценки сложных систем Под оценкой понимают результат, получаемый в ходе процесса оценивания. Истинная оценка может быть получена только при правильном процессе оценивания.

Основы оценки сложных систем Понятие шкалы. Формально шкалой называют кортеж из трех элементов <X, Основы оценки сложных систем Понятие шкалы. Формально шкалой называют кортеж из трех элементов , где X – реальный объект, Y – шкала, φ – гомоморфное отображение X на Y. X={x 1, x 2, …, xn}, где xi – свойства объекта. В процессе измерения необходимо каждому свойству xi поставить в соответствие признак или число, его характеризующее. Y={y 1, y 2, …, yn} знаковая система,

Основы оценки сложных систем Шкалы номинального типа (шкала наименований). Объектам xi или их неразличимым Основы оценки сложных систем Шкалы номинального типа (шкала наименований). Объектам xi или их неразличимым группам дается некоторый признак. Такой признак дает лишь ничем не связанные имена объектам. Шкалы номинального типа допускают только различение объектов.

Основы оценки сложных систем Шкалы порядка(ранговая шкала). Порядковый тип шкал допускает не только различие Основы оценки сложных систем Шкалы порядка(ранговая шкала). Порядковый тип шкал допускает не только различие объектов, но и используется для упорядочения объектов по измеряемым свойствам. Если x 1 > x 2, то и φ(x 1) > φ(x 2) для любых шкальных значений.

Основы оценки сложных систем Шкалы интервалов так же, как номинальная и порядковая, сохраняют различие Основы оценки сложных систем Шкалы интервалов так же, как номинальная и порядковая, сохраняют различие и упорядочение измеряемых объектов. Однако кроме этого они сохраняют и отношение «расстояний» между парами объектов. В шкалах интервалов обычно измеряются временные и пространственные характеристики объектов.

Основы оценки сложных систем Шкалы отношений. В шкалах отношений остаются неизменными отношения численных оценок Основы оценки сложных систем Шкалы отношений. В шкалах отношений остаются неизменными отношения численных оценок объектов. Примерами измерений в шкалах отношений являются измерения массы и длины объектов.

Основы оценки сложных систем Шкалы разностей. В шкалах отношений остаются неизменными отношения численных оценок Основы оценки сложных систем Шкалы разностей. В шкалах отношений остаются неизменными отношения численных оценок объектов. Примерами измерений в шкалах отношений являются измерения массы и длины объектов.

Основы оценки сложных систем Абсолютные шкалы. В шкалах отношений остаются неизменными отношения численных оценок Основы оценки сложных систем Абсолютные шкалы. В шкалах отношений остаются неизменными отношения численных оценок объектов. Примерами измерений в шкалах отношений являются измерения массы и длины объектов.

Основы оценки сложных систем Иерархическая структура шкал. Абсолютная шкала Шкала разностей, Шкала отношений Шкала Основы оценки сложных систем Иерархическая структура шкал. Абсолютная шкала Шкала разностей, Шкала отношений Шкала интервалов Порядковая шкала Номинальная шкала

Основы оценки сложных систем Обработка характеристик, измеренных в разных шкалах. Проводить усреднение допускается только Основы оценки сложных систем Обработка характеристик, измеренных в разных шкалах. Проводить усреднение допускается только для однородных характеристик, измеренных в одной шкале. Ø Для величин, измеренных в номинальной шкале, никаких усреднений производить не допускается. Ø В каждом конкретном случае требуется четкое определение допустимых условий применения средних величин. Ø

Основы оценки сложных систем Ø При оценке систем принято различать качество систем и эффективность Основы оценки сложных систем Ø При оценке систем принято различать качество систем и эффективность реализуемых системных процессов. Ø Эффективность относят к выполняемой системой операции.