Системные анализ определение свойства закономерности Системный анализ СА

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Системный анализ (СА) – совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера. Системный анализ – это совокупность методов исследования и/или проектирования сложных систем; методов поиска, планирования, реализации изменений для ликвидации проблем. Основная процедура – построение обобщенной модели, отображающей взаимосвязи реальной ситуации. Системный анализ опирается на положения общей теории системный подход, на фундаментальные и прикладные математические дисциплины, на теорию и методы управления, на имеющиеся знания в той или иной предметной области. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Подход – ракурс исследования, исходная позиция, отправная точка, с которой начинается исследование и которая определяет его направленность относительно цели. Подход определяет выбор средств и методов исследования, его пути и организацию. Принцип (от лат. principum – начало, основа) – основное, исходное положение какой-либо теории, учения, науки, мировоззрения и т. д. Принципы общей теории систем • принцип системности отражает всеобщность взгляда на объекты, явления и процессы как на систему со всеми присущими ей закономерностями; • принцип изоморфизма понимается как наличие однозначного или частичного соответствия структуры одной системы структуре другой, что позволяет моделировать ту или иную систему посредством другой: S (система) M (модель) Оба принципа подчеркивают наличие общих системных закономерностей, что не исключает и специфики систем различных типов. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Системный подход – направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем. Системный подход ориентирует исследования на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных типов связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину. Системный подход требует максимально возможного учёта всех сторон, аспектов проблемы в их взаимосвязи и целостности. проведения. Принципы системного подхода 1. Начинать процесс принятия решений с чёткого формулирования целей. 2. Рассматривать проблему как систему, выделять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения. 3. Выявлять и анализировать альтернативные пути достижения цели. 4. Не допускать конфликтов между целями компонентов и системы в целом. 5. Соблюдать единство анализа и синтеза, логического и исторического Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Основные операции системного подхода: агрегирование – объединение составных частей системы в рамках общей функциональной задачи; декомпозиция – разложение системы на компоненты и выявление связей между ними; процесс декомпозиции обычно носит итерационный характер. Системный подход рассматривается как ранняя форма системного анализа, либо как начальная фаза современного системного анализа, этап первоначального, качественного анализа проблемы и постановки задач. Анализ (от греч. analysis – разложение, разбор) – 1) расчленение (мысленное или реальное) целого (системы) на элементы; 2) логический приём, метод исследования; синоним научного исследования вообще. Анализ неразрывно связан с синтезом. Синтез (от греч. synthesis – соединение) – соединение (мысленное или реальное) элементов в единое целое (систему). Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Знания предметной области Общая теория систем Системный подход Системный анализ Теория множеств Теория графов Исследование операций Численные методы Кибернетика Теория управления Теория принятия решений Теория подобия Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности 05. 13. 01 Системный анализ, управление и обработка информации Теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей функционирования и развития объектов и процессов с учётом отраслевых особенностей, ориентированные на повышение эффективности управления ими с использованием современных методов обработки информации. Закон – необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе. Существуют три группы законов: 1. Специфические, или частные (закон Ома). 2. Общие (законы сохранения энергии). 3. Всеобщие, или универсальные (законы диалектики). Закономерность – объективно существующая устойчивая связь между явлениями, компонентами, факторами и их причинами. Закономерности – устойчивые тенденции изменений, объективные связи явлений, определяющие их изменения. Закономерности выявляются в результате обобщения фактов в определённой предметной области. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Законы системного анализа Закон единства анализа и синтеза – при изучении систем процессы анализа (расчленения) дополняются процессами синтеза (соединения). Закон информированности – в системе не может быть больше порядка, чем информации. Закон композиции – цели системы должны быть согласованы и направлены на поддержание основной цели более общего характера. Закон наименьших – структурная устойчивость системы определяется наименьшей его частичной устойчивостью ( «слабым звеном» ). Закон онтогенеза – каждая система проходит в своем развитии следующие фазы жизненного цикла: становление, расцвет, угасание. Закон пропорциональности – между компонентами системы должны быть установлены соразмерность, соответствие или взаимозависимость. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Закон самосохранения – любая система стремится сохранить себя как целостное образование и экономнее расходовать свой ресурс. Закон синергии Синергия (от греч. syn – вместе и ergos – действующий, действие) или суммирующий эффект – взаимодействие двух или более факторов, при котором эффект существенно превосходит сумму отдельных эффектов: 1+1>2 Синергия – возрастание эффективности деятельности в результате соединения отдельных компонентов в единую систему. Прибыль после слияния двух компаний может (и должна) превосходить сумму прибылей этих компаний до объединения (иначе зачем объединяться? !) Знания, умения и усилия нескольких человек могут быть организованы таким образом, что они взаимно усиливаются – возникает команда! Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Принципы системного анализа Принцип децентрализации – передача части управляющих функций из органа управления в другие подсистемы. Принцип единства – система рассматривается как целое и как совокупность отдельных элементов (компонентов). Принцип иерархии – структурное распределение подсистем по уровням в зависимости от важности их функций как основа построения сложных систем. Принцип измерения – способность системы более высокого уровня иерархии (более высокого порядка) делать выводы о качестве функционирования какойлибо системы менее высокого уровня. Принцип конечной цели – любые действия в системе должны рассматриваться с точки зрения облегчения или затруднения достижения основной цели существования системы. “Не навреди!” Принцип модульности – система рассматривается как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих модулей. Модуль – это группа элементов, описываемая только своими входами и выходами. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системные анализ: определение, свойства, закономерности Принцип неопределённости – в системах не всё известно или не всё понятно; частный вид неопределённости – случайность. Принцип обратной связи – основа управления системой. Принцип развития – учёт изменяемости системы, её способности к расширению, замене элементов, накапливанию информации, самообучению, самоорганизации. Развитие свойственно всем естественным системам, а в искусственных закладывается на при их создании. Принцип связности – любая часть системы рассматривается совместно с её связями с другими частями и внешней по отношению к системе средой. Принцип функциональности – совместное рассмотрение структуры и функций системы с приоритетом функций над структурой: функции системы определяют ее структуру, а не наоборот. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Понятие системы Что значит дать определение? Это значит, прежде всего, подвести данное понятие под другое, более широкое. Например, когда я определяю: осёл есть животное, я подвожу понятие осёл под более широкое понятие» / В. И. Ленин, «Материализм и эмпириокритицизм» , ПСС, т. 18, с. 149 /. Система (греч. – составленное из частей; соединение) – объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе (БСЭ. Т. 39. С. 158). Система – конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделяемое из среды, в соответствии с заданной целью в рамках определенного временного интервала. Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство. Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару: S = (A, R) или S , A = { ai } – множество элементов; R = { rj } – множество отношений (связей) Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Понятие системы Система – Совокупность объектов и процессов, называемых компонентами, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой, которые образуют единое целое, обладающее свойствами, не присущими составляющим его компонентам, взятым в отдельности. з Анали ия) мпозиц (деко Син (аггрег тез ирован ие) Практические аспекты системного анализа Взаимосвязанные компоненты Единое целое Система Основные понятия

Понятие системы Основные понятия, характеризующие систему Понятия, характеризующие систему как единое целое Цель Функция Связи с внешней средой (ресурсы и продукты) Понятия, характеризующие строение системы Понятия, характеризующие функционирование и развитие системы Подсистема Компонент Элемент Внутренние связи и отношения Структура Состояние Поведение Равновесие Устойчивость Развитие Жизненный цикл Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Понятие системы Подсистема. Любая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка, а с другой, как надсистема системы более низкого порядка. Например, система «производственный цех» входит как подсистема в систему более высокого ранга — «предприятие» . В свою очередь, система «предприятие» может являться подсистемой «корпорации» . Обычно в качестве подсистем фигурирует более или менее самостоятельные части систем, выделяемые по определённым признакам, обладающие системными свойствами, относительной самостоятельностью, определённой степенью свободы, имеющая подцель. Компонент. Часть системы, не обладающая системными свойствами, представляющая собой просто совокупность однородных элементов. Элемент. Под элементом принято нанимать простейшую, неделимую часть системы. Однако ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным. Например, в системе управления предприятием элементами можно считать подразделения аппарата управления, а можно – каждого сотрудника, или каждую операцию, которую он выполняет. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Понятие системы Поэтому примем следующее определение: элемент – это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели. Связь – важный для целей исследования материальный, энергетический, информационный обмен между элементами системы. Связь – физический канал, по которому обеспечивается обмен между элементами системы с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Единичным актом связи является воздействие. По направленности различают прямые и обратные связи. Отношение – это тоже связь между какими-либо объектами реального мира, но представленная в абстрактной форме, являющейся отображением «физически наполненных» , реальных связей. Именно наличие и сила (мощность) существенных связей (отношений) отличает систему от конгломерата, выделяет её из окружающей среды в виде единого целого: система существует до тех пор, пока сила (мощность) существенных связей между ее элементами больше, чем сила (мощность) связей этих же элементов с внешней средой. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Понятие системы Организационная структура Кто Каким образом Запрос от E 1 клиента Клиент ET 2 ы Заказы ET 1 Клиенты ET 2 Обработка запроса F 11 Обслуживани е F 1 клиентов Отдел продаж Запрос обработа E 2 н Продук ET 3 ты На основе чего Данные Что Обработка запроса F 11 Составление заказа F 12 Составить номенклатуру F 111 Определить цены F 112 Составление заказа F 12 Процессы Практические аспекты системного анализа Функции Основные понятия

Понятие системы Классификация систем Ранги систем Подсистема Наличие связей Закрытые Замкнутые Изолированные Казуальные Открытые Наличие целей Казуальные Целенаправленные - программные - самовосстанавливающиеся - адаптивные - самовоспроизводящиеся - самосохраняющиеся - предвидящие Возможность изменения Статические Динамические Степень неопределенности Детерменированные Вероятностные Стохастические Сложность Сложная Не сложная Выполняемая функция Происхождение Системы управления Естественные Системы проектирования - живые, неживые, социальные Системы обработки данных Концептуальные (идеальные) … Искусственные (технические) -орудия, машины, механизмы, автоматы Смешанные - биотехнические (человеко-машинные) - экономические (организационные и организационно-технические) - эргатические Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Свойства и закономерности систем Закономерности взаимодействия части и целого Целостность эмерджентность Прогрессирующая систематизация Прогрессирующая факторизация Закономерности иерархической упорядоченности Закономерности осуществимости Закономерности развития Коммуникативность Эквифинальность Историчность Закон необходимого разнообразия Самоорганизация Иерархичность Потенциальная осуществимость Аддитивность Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Свойства и закономерности систем Закономерности взаимодействия части и целого Целостность (эмерджентность) Степень целостности системы Qс q i Коэффициент использования элементов 1 0 Прогрессирующая систематизация > Прогрессирующая < факторизация Аддитивность (суммативность) Qс = qi 0 1 Закономерности иерархической упорядоченности Коммуникативность Система не изолирована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой, представляющей собой сложное и неоднородное образование Иерархичность Весь окружающий нас мир от Вселенной до атома представляет собой иерархическую упорядоченность метамакро- и микро- систем Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Свойства и закономерности систем Закономерности осуществимости Эквифинальность Способность системы достигать требуемого конечного состояния, не зависимого от времени и определяемого исключительно собственными характеристиками системы, при различных начальных условиях и различными путями. Закон необходимого Разнообразие системы управления должно быть больше (или по крайней мере равно) разнообразию объекта разнообразия управления (управляемой системы). Потенциальная осуществимость Сложность структуры системы обусловливает сложность её поведения, показатели надёжности, помехоустойчивости, управляемости и т. д. – пределы жизнеспособности. Закономерности развития Историчность Любая система не может быть неизменной, она не только возникает, функционирует, развивается, но и погибает: становление расцвет упадок (старение) смерть. Самоорганизация Системы с активными компонентами способны адаптироваться к изменяющимся условиям, преобразуя при необходимости свою структуру. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системный анализ, как инструмент решения проблем Внешние воздействия Входы материальные, энергетические, информационные Объект управления Цель факт 1 Выход желаемый выход 2 Система управления Обратная связь Всякое управление есть целенаправленный процесс. Всякое управление есть информационный процесс. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системный анализ, как инструмент решения проблем Основные вопросы … Входы материальные, энергетические, информационные Как принимать адекватные, обоснованные управленческие решения ? Как это функционирует? Как это устроено? Выходы факты Выходы цели Что это? Как измерить, как оценить? Кто этим управляет? Как этим управлять? Практические аспекты системного анализа Как задать? Как измерить, как оценить? Проблемная ситуация Основные понятия

Системный анализ, как инструмент решения проблем … и ответы системного анализа ! Показатели БП Входы Целевые значения показателей Бизнеспроцессы материальные, энергетические, информационные Экспертные методы Теория игр Исследование операций Организационная структура ССП Пульты управления SMART Дерево целей МАИ Владельцы и руководители бизнес-процессов Функции управления Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системный анализ, как инструмент решения проблем Итерационный характер решения проблем Проблемная ситуация Цель Функция Структура Ликвидация проблемной ситуации Цель – желаемый результат (предмет стремления); Функция – назначение системы; Структура – устройство (строение) системы. Практические аспекты системного анализа Основные понятия

Системный анализ, как инструмент решения проблем Система с изменениями (улучшениями) Функционирование системы Проблемная ситуация Це т ак ль Ф Внедрение улучшений Анализ предметной области Построение модели TO BE Определение способов устранения Построение модели AS IS Недостатки Практические аспекты системного анализа Анализ проблемной ситуации Основные понятия