Скачать презентацию Теория систем и системный анализ Основы Понятие Скачать презентацию Теория систем и системный анализ Основы Понятие

Л02-ТИПИС.ppt

  • Количество слайдов: 40

Теория систем и системный анализ Основы Теория систем и системный анализ Основы

Понятие «Система» n n n Система – это теория Система – это классификация Система Понятие «Система» n n n Система – это теория Система – это классификация Система – это завершенный метод практической деятельности n n Система – это некоторый способ мыслительной деятельн Система – это совокупность объектов природы Система – это некоторое явление общества Система – это совокупность установившихся норм жизн правил поведения

Понятие «Система» (разные концепции) n n Л. Берталанфи – комплекс взаимодействующих элементов В. И. Понятие «Система» (разные концепции) n n Л. Берталанфи – комплекс взаимодействующих элементов В. И. Садовский, Э. Г. Юдин – совокупность элементов, обладающая определенным поведением в составе другой, более сложной системы – окружающей среды. В. С. Тюхтин, А. И. Уемов – множество объектов, обладающих заранее заданными свойствами с фиксированными отношениями между ними. Wikipedia - Систе ма (от греч. σύστημα, «составленный» ) — множество взаимосвязанных объектов и ресурсов, организованных процессом системогенеза в единое целое и противопоставляемое среде. Система в системном анализе — совокупность сущностей (объектов) и связей между ними, выделенных из среды на определённое время и с определённой целью

Аналитическое представление системы Входы Стимулы Раздражители Сигналы СИСТЕМА обработка Выходы Продукты Побочные продукты Услуги Аналитическое представление системы Входы Стимулы Раздражители Сигналы СИСТЕМА обработка Выходы Продукты Побочные продукты Услуги

Аналитическое представление системы (расширенное) Заинтересованные лица Назначение Ресурсы и цели Допустимые входы Нежелательные входы Аналитическое представление системы (расширенное) Заинтересованные лица Назначение Ресурсы и цели Допустимые входы Нежелательные входы Возможности Управление СИСТЕМА • Свойства • Возможности • Поведение • Продукты • Услуги Угрозы, Риски Ожидаемые выходы Нежелательные выходы Ограничения

Свойства системы Связанные с целями и функциями n Синергичность — однонаправленность (или целенаправленность) действий Свойства системы Связанные с целями и функциями n Синергичность — однонаправленность (или целенаправленность) действий компонентов усиливает эффективность функционирования системы. n Приоритет интересов системы более широкого (глобального) уровня перед интересами её компонентов. n Эмерджентность — цели (функции) компонентов системы не всегда совпадают с целями (функциями) системы. n Мультипликативность — и позитивные, и негативные эффекты функционирования компонентов в системе обладают свойством умножения, а не сложения.

Свойства системы Связанные со структурой n Целостность — первичность целого по отношению к частям. Свойства системы Связанные со структурой n Целостность — первичность целого по отношению к частям. n Неаддитивность — принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её компонентов. n Структурность — возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними. n Иерархичность — каждый компонент системы может рассматриваться как система (подсистема) более широкой глобальной системы.

Свойства системы Связанные с ресурсами и особенностями взаимодействия со средой n Коммуникативность —- существование Свойства системы Связанные с ресурсами и особенностями взаимодействия со средой n Коммуникативность —- существование сложной системы коммуникаций со средой в виде иерархии. n Взаимодействие и взаимозависимость системы и внешней среды. n Адаптивность — стремление к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды. n Надёжность — функционирование системы при выходе из строя одной из её компонент, сохраняемость проектных значений параметров системы в течение запланированного периода.

Свойства системы Интегративность —- наличие системообразующих, системосохраняющих факторов. n Эквифинальность —- способность системы достигать Свойства системы Интегративность —- наличие системообразующих, системосохраняющих факторов. n Эквифинальность —- способность системы достигать состояний независящих от исходных условий и определяющихся только параметрами системы. запланированного периода. n

Подходы к определению системы n n Дескриптивный – характер функционирование системы объясняют ее структурой, Подходы к определению системы n n Дескриптивный – характер функционирование системы объясняют ее структурой, элементами. Конструктивный – по заданной функции конструируется соответствующая ей структура

Дескриптивный подход Лежит в основе системного анализа, который состоит в том, что обосновано выделяется Дескриптивный подход Лежит в основе системного анализа, который состоит в том, что обосновано выделяется и осмысливается структура системы, из которой выводятся ее функции. Схема может быть такой: n выделение элементов n определения связей между ними n определение системообразующих свойств n определение структуры, т. е. законов композиции n анализ функций системы

Конструктивный подход Носит обратный характер. Используется функционально-целевой подход, т. е. система должна соответствовать целям Конструктивный подход Носит обратный характер. Используется функционально-целевой подход, т. е. система должна соответствовать целям конструирования. Схема может быть такой: n ставится цель, которую должна обеспечить система n определяется функция (или функции), обеспечивающая(ие) достижение этой цели n подыскивается или создается структура, обеспечивающая выполнение функции

Конструктивный подход Цель представляет собой состояние, к которому направлена тенденция движения объекта. В неживой Конструктивный подход Цель представляет собой состояние, к которому направлена тенденция движения объекта. В неживой природе существуют объективные цели (мишень для поражения), в живой субъективные (желание стрелка ее поразить). Цель возникает обычно из проблемной ситуации. Система выступает средством решения проблемы Проблемная ситуация Цель Функция Ликвидация проблемной ситуации Структура

Конструктивный подход Конструктивное определение системы: n система есть конечное множество функциональных элементов и отношений Конструктивный подход Конструктивное определение системы: n система есть конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделяемое из среды, в соответствии с заданной целью в рамках определенного временного интервала

Категориальный аппарат системного подхода (самостоятельно. Стр. 59 -661) Целостность, множество, совокупность, организация, система, подсистема, Категориальный аппарат системного подхода (самостоятельно. Стр. 59 -661) Целостность, множество, совокупность, организация, система, подсистема, надсистема, универсум, пустая система, элемент, связь, отношение, структура, системообразующий фактор, свойство, цель, эмерджентность, гомеостаз, сложность, простота, закрытость, открытость, состояние, процесс, хаос, среда, функция, функционирование, управление, интеграция, адаптация, разрушение, поглощение, информация, модель, проект, эффекты, анализ, аналитическая модель, структурный анализ, функциональный анализ, структурно-функциональный анализ

Подсистема n n Относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы (в частности подцель) Синоним Подсистема n n Относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы (в частности подцель) Синоним - компонент

Элемент n n Простейшая, неделимая часть системы Предел членения системы с точки зрения аспекта Элемент n n Простейшая, неделимая часть системы Предел членения системы с точки зрения аспекта ее рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели

Связь (отношение) n n n Ограничение степени свободы элементов Характеризует строение (статику) и функционирование Связь (отношение) n n n Ограничение степени свободы элементов Характеризует строение (статику) и функционирование (динамику) системы Характеризуется направлением, силой, характером (или видом)

Структура системы n Совокупность устойчивых связей между элементами системы, которая обеспечивает целостность системы и Структура системы n Совокупность устойчивых связей между элементами системы, которая обеспечивает целостность системы и тождественность самой себе

Виды структур n n n Сетевая структура – декомпозиция системы во времени Иерархическая структура Виды структур n n n Сетевая структура – декомпозиция системы во времени Иерархическая структура – декомпозиция системы в пространстве Матричная структура –многомерное представление сложных систем

Цель n n Цель как идеальное предвосхищение результата деятельности Цель как состояние, к которому Цель n n Цель как идеальное предвосхищение результата деятельности Цель как состояние, к которому стремится система

Цель (свойства) n n n Specific четкая, определенная. Цель «немедленно нажимать кнопку» не является Цель (свойства) n n n Specific четкая, определенная. Цель «немедленно нажимать кнопку» не является четкой, альтернативой будет «нажимать на кнопку в течении 1 секунды» Measurable измеримая. Цель должна подразумевать либо оговаривать возможность измерения/проверки результата. Achieveable достижимая. Цель должна быть выполнимой для конкретного исполнителя. Relevant соответствующая контексту. Достижение цели должно быть обеспечено ресурсами. Time-bounded ограниченная во времени. Нет времени — нет цели (есть мечтания).

Цель и задача n n Цель - улучшение благосостояния отдельной категории граждан Задача - Цель и задача n n Цель - улучшение благосостояния отдельной категории граждан Задача - строительство многоэтажного жилого дома Цель АС учета - повышение точности учета…; — снижение затрат, связанных с…; — повышение эффективности…; Задача АС учета - замена устаревших приборов учета на приборы, отвечающие современным требованиям; — автоматизация процесса измерения учитываемых физических величин; — автоматизация процесса консолидации данных об измеренных величинах

Цель (классификация) n По уровню объективности n n По сложности n n Динамичные и Цель (классификация) n По уровню объективности n n По сложности n n Динамичные и статические По времени достижения n n Общесистемные и частные По близости к результату n n Стратегические и тактические По охвату системы n n Сложные и простые По роли в жизни системы n n Объективные и субъективные Ближайшие, отдаленные, перспективные По содержанию n Равновесные, агрессивные, адаптивные, покоя, разрушения, созидания

Цель (дерево целей) n n n Цель – сплошная иерархия простых позиций Цель последовательно Цель (дерево целей) n n n Цель – сплошная иерархия простых позиций Цель последовательно разбивается на простые составляющие, подцели. Декомпозиция. Цель устанавливают, т. е. проставляются веса посредством экспертизы (экспертных оценок)

Функционирование системы n n Функция – способ проявления активности системы, устойчивые активные взаимоотношения вещей, Функционирование системы n n Функция – способ проявления активности системы, устойчивые активные взаимоотношения вещей, при которых изменения одних объектов приводят к изменению других Функция это: n n n n Реакция системы на среду Множество состояний выходов системы Свойство системы в динамике (при описательном подходе) Процесс достижения цели системы Согласованные между элементами действия Траектория движения системы Различают внешние и внутренние функции системы

Система и среда n n n Среда то, что окружает систему. – Среда система, Система и среда n n n Среда то, что окружает систему. – Среда система, состоящая из элементов – не принадлежащих рассматриваемой системы Среда граница системы – то, что отделяет систему от среды, отграничивает ее или выделяет

Среда (концепции) n Среда окружающий систему хаос, шум – Среда факторизованное окружение – Среда– Среда (концепции) n Среда окружающий систему хаос, шум – Среда факторизованное окружение – Среда– совокупность равнозначных n систем Среда надсистема - n n

Система и среда Система и среда

Классификация систем (стр. 76 -881). Основание n n n n Природа системы Способ существования Классификация систем (стр. 76 -881). Основание n n n n Природа системы Способ существования Характер детерминации Происхождение Масштабы Количество элементов Степень открытости Характер взаимодействия элементов Степень организованности Степень сложности Тип структуры Наличие информации о строении системы …

Классификация систем n Системы принято подразделять на физические и абстрактные, динамические и статические, простые Классификация систем n Системы принято подразделять на физические и абстрактные, динамические и статические, простые и сложные, естественные и искусственные, с управлением и без управления, непрерывные и дискретные, детерминированные и стохастические, открытые и замкнутые

Признаки сложных систем Деление на простые сложные (большие) подчеркивает, что общая теория и системы Признаки сложных систем Деление на простые сложные (большие) подчеркивает, что общая теория и системы рассматривает именно сложные системы большого масштаба. Различают структурную и функциональную сложность. n Робастность это способность сохранять работоспособность при отказе – отдельных элементов и подсистем. Это свойство объясняется функциональной избыточностью сложных систем. Простая система может находиться не более чем в двух состояниях: полной работоспособности или полного отказа. n В составе сложных систем кроме значительного количества элементов присутствуют многочисленные и разные по типу (неоднородные) связи между элементами. Связи бывают структурные (в том числе иерархические), функциональные, каузальные (причинно-следственные, отношения истинности), информационные, пространственно-временные. По этому признаку будем отличать сложные системы от больших систем, которые представляют собой совокупность однородных элементов, объединенных связью одного типа. n Наконец сложные системы обладают свойством, которое отсутствует у любой из составляющих ее частей. Это интегративность (целостность ), или эмерджентность. Другими словами, отдельное рассмотрение каждого элемента не дает полного представления о сложной системе в целом.

Свойства открытых систем В области информатики открытыми ИС называются программно-аппаратные комплексы, обладающие такими свойствам, Свойства открытых систем В области информатики открытыми ИС называются программно-аппаратные комплексы, обладающие такими свойствам, как: 1. переносимость (мобильность) – совместимость с различными платформами и операционными средами; 2. стандартность – соответствие опубликованному стандарту независимо от конкретного разработчика программного обеспечения; 3. наращиваемость возможностей – включение новых программных и технических средств; 4. совместимость – возможность взаимодействовать с другими комплексами на основе развитых интерфейсов для обмена данными с прикладными задачами в других системах.

Модели систем n n Модель искусственно создаваемый образ – конкретного объекта, процесса, явления и, Модели систем n n Модель искусственно создаваемый образ – конкретного объекта, процесса, явления и, в конечном счете, любой системы. Модель это отображение реальной системы – (оригинала), имеющее определенное объективное соответствие ей и позволяющее исследовать ее функциональные характеристики, т. е. характеристики, определяющие взаимодействие системы с внешней средой.

Модели систем (способы описания системы) n n Модель черного ящика Модель состава Модель структуры Модели систем (способы описания системы) n n Модель черного ящика Модель состава Модель структуры Динамические модели

Модель черного ящика ВХОДЫ ВЫХОДЫ Модель черного ящика ВХОДЫ ВЫХОДЫ

Модель состава Модель состава

Модель структуры Модель структуры

Динамические модели n n Отражают поведение системы, описывают с течением времени изменения, последовательность операций, Динамические модели n n Отражают поведение системы, описывают с течением времени изменения, последовательность операций, действий, причинно-следственные связи Говоря о динамике системы, следует учитывать два типа динамический процессов: n n Функционирование – процессы системы стабильно реализующие фиксированную цель Развитие – изменения, происходящие с системой при смене ее целей

Рекомендуемая литература 1. 2. 3. Сурмин Ю. П. Теория систем и системный анализ: Учеб. Рекомендуемая литература 1. 2. 3. Сурмин Ю. П. Теория систем и системный анализ: Учеб. пособие. — К. : МАУП, 2003. — 368 с. : Библиогр. в конце глав. ISBN 966 -608 -290 -Х Теория систем и системный анализ в управлении организациями: Справочник: Учеб. пособие/ Под ред. В. Н. Волковой и А. А. Емельянова. – М. : Финансы и стастистика, 2006. – 848 с. : ил. ISBN 5 -279 -02933 -5 Анфилатов В. С. , Емельянов А. А. , Кукушкин А. А. . Системный анализ в управлении: учебное пособие. – М. : Финансы и статистика, 2002. – 368 с. ISBN: 5 -279 -02435 -X