Agenzia federale per l'istruzione Istituto statale di istruzione professionale superiore

šUniversità tecnica statale KuzbassŸ

FONDAMENTI DI ANALISI DI SISTEMA

Testo della lezione

Kemerovo 2008

UDC 517 BBK 22.161

REVISORI:

Dottore in scienze tecniche, professor V. Ya. Kartashov (Università statale di Kemerovo)

Sezione regionale Kuzbass dell'Accademia russa delle scienze naturali

Fondamenti di analisi di sistema: testo delle lezioni / comp. Yu E. Voronov; Kuzbass. stato tecnologia. univ. – Kemerovo, 2008. – 107 pag.

ISBN 978-5-89070-604-1

Vengono considerati i concetti di base dell'analisi dei sistemi applicati, nonché i principali metodi utilizzati nell'analisi dei sistemi: modellizzazione, metodi matematici rigorosi, algoritmizzazione, procedure debolmente formalizzabili e, in linea di principio, non formalizzabili.

La conoscenza dei concetti, dei metodi e delle procedure di base dell'analisi del sistema consentirà agli studenti di padroneggiare con successo il materiale didattico e risolvere i problemi emergenti.

Destinato agli studenti di specialità 190701 – “Organizzazione dei trasporti e gestione nei trasporti” e può essere utilizzato da studenti di altre specialità, nonché da studenti laureati, ricercatori e insegnanti.

Pubblicato per decisione del consiglio editoriale ed editoriale dell'Università tecnica statale di Kuzbass.

PREFAZIONE

Al momento, per la maggior parte delle persone pensanti è assolutamente chiaro che non esistono scienze separate, assolutamente separate: fisica, chimica, biologia, matematica, ecc. Tutti loro sono strettamente collegati tra loro, costantemente in contatto, si trasformano l'uno nell'altro, formando insieme una sorta di sistema unificato di conoscenza. Per generalizzare tutta questa conoscenza in una sorta di conoscenza indivisa, è necessaria una scienza che studi i modelli comuni a tutte le scienze specifiche. Questa scienza tipicamente inter e sovradisciplinare è diventata analisi del sistema.

D'altra parte, l'analisi dei sistemi è una disciplina applicata progettata per sviluppare raccomandazioni pratiche per risolvere i problemi emergenti. I metodi utilizzati per questo includono rigorosamente formalizzato(ottimizzazione, processo decisionale) e solo finalizzato alla formalizzazione(modellazione, studi sperimentali), e poco formalizzato(valutazioni di esperti, scelta collettiva) e in linea di principio informale procedure (formulazione di problemi, identificazione di obiettivi, formazione di criteri, generazione di alternative).

Il corso di analisi dei sistemi ha lo scopo di superare le carenze della ristretta specializzazione delle discipline studiate all'università, rafforzare le connessioni interdisciplinari, sviluppare il pensiero sistemico nei futuri specialisti e acquisire capacità di problem solving sistemico. Questa è una delle aree più importanti della ristrutturazione dell’istruzione superiore.

1. STORIA DELLO SVILUPPO E STATO ATTUALE DELLE RAPPRESENTAZIONI DEL SISTEMA

I concetti di sistema nella fase attuale hanno già raggiunto un livello tale che nessuno ora ha bisogno di essere convinto dell'utilità di un approccio sistemico per risolvere i problemi che si presentano nella pratica. Non solo gli scienziati, ma anche ingegneri, insegnanti, manager, figure culturali, ecc. si sono resi conto che i successi e i fallimenti nelle loro attività dipendono in gran parte da quanto queste attività fossero sistematiche. Se sorge un problema nel processo di attività, questo è un segnale di un'azione sistematica insufficiente; la risoluzione del problema che si è presentato indica un maggiore livello di sistematicità.

Ciò non significa che il pensiero sia diventato sistemico solo ora. È sempre stato così e non può essere diversamente. Solo la consapevolezza della sistematicità può avere diversi livelli. Inoltre, si è scoperto che non c'è nulla di non sistemico in natura. E sebbene la consapevolezza della natura sistemica universale del mondo non sia arrivata subito, e sia arrivata con difficoltà, non poteva non arrivare, perché le idee sistemiche sono nate per ragioni oggettive e si sviluppano sotto l'influenza di fattori oggettivi.

1.1. Rappresentazioni dei sistemi nelle attività pratiche

La prima ragione oggettiva per l'emergere e il fattore nello sviluppo di idee sistemiche è la naturale sistematicità della pratica umana. L'attività umana pratica può essere definita come un'influenza attiva sull'ambiente per raggiungere un obiettivo specifico. Ogni azione è un insieme di azioni più piccole interconnesse e tutte queste azioni devono essere eseguite non arbitrariamente, ma in una determinata sequenza.

La sequenza di costruzione di un'attività è altrimenti chiamata algoritmo. Se prima il concetto di algoritmo veniva utilizzato solo in matematica e significava una sequenza precisamente definita di operazioni su numeri e altri oggetti matematici, ora si parla della natura algoritmica di qualsiasi attività. Allo stesso tempo, non stiamo parlando solo di algoritmi di azioni chiaramente algoritmiche (formazione, presa di decisioni gestionali), ma anche di algoritmi di creatività (invenzione, composizione di musica, ecc.).

Si scopre che:

− tutte le azioni sono soggette a un determinato algoritmo, sebbene questo algoritmo non sia sempre realizzato in condizioni reali (ad esempio, un compositore compone musica, un automobilista reagisce automaticamente ai cambiamenti delle condizioni del traffico, un portiere “senza pensare” afferra una palla in un lanciare, ecc.);

− se i risultati di alcune azioni risultano insoddisfacenti, la ragione di ciò va ricercata, innanzitutto, nell'imperfezione dell'algoritmo.

Pertanto, nelle attività pratiche ci sono i principali segni di sistematicità, vale a dire: la subordinazione di questa attività

un obiettivo specifico, strutturazione, interconnessione delle sue parti costitutive, natura algoritmica.

Da quanto detto, si può avere l'impressione che una persona osservi solo passivamente il mondo che lo circonda e si renda gradualmente conto della natura oggettiva e sistematica delle sue attività in questo mondo. Tuttavia non lo è. Comprendendo l'utilità di un approccio sistematico, una persona aumenta consapevolmente questa sistematicità.

Ciò può essere dimostrato con l’esempio di uno dei problemi globali dell’umanità: problemi legati all’aumento della produttività del lavoro. Non è necessario dimostrare a nessuno che è necessario aumentare la produttività del lavoro. L'unica domanda è come farlo. Nonostante la complessità della questione, ciò si ottiene principalmente attraverso il miglioramento dei mezzi di lavoro e il miglioramento della sua organizzazione.

Il modo più semplice per aumentare l’efficienza del lavoro è la meccanizzazione. In effetti, nel corso della sua esistenza, l'umanità si arma costantemente di vari meccanismi, dagli strumenti e dispositivi manuali più semplici alle macchine moderne più complesse. Con l’aiuto di meccanismi e macchine, una persona può svolgere un lavoro che senza di essi potrebbe essere svolto solo da un gran numero di persone.

Esempio. È stato calcolato che se il livello di meccanizzazione dei lavori di costruzione fosse rimasto allo stadio di costruzione della centrale idroelettrica del Dnepr, per costruire le attuali centrali idroelettriche sarebbe necessaria l'intera popolazione attiva del paese.

La meccanizzazione ci consente di risolvere molti problemi; le sue possibilità sono ancora lungi dall’essere esaurite. Tuttavia, la meccanizzazione ha il suo limite naturale. Il funzionamento dei meccanismi è controllato da una persona e le sue capacità sono limitate. La velocità della reazione umana è limitata, quindi non ha senso meccanizzare processi molto veloci. Una macchina non dovrebbe avere troppi strumenti e leve di comando: una persona ha solo due occhi e due mani. In breve, Il collo di bottiglia della meccanizzazione è l’uomo stesso.

E se è così, allora per aumentare ulteriormente la produttività del lavoro, gli esseri umani devono essere esclusi dal processo produttivo, vale a dire assegnare alle macchine non solo la funzione di eseguire il lavoro stesso, ma anche funzioni di controllo. I dispositivi tecnici che consentono ciò sono chiamati automi e questo livello di soluzione

Il problema dell'aumento della produttività del lavoro, e quindi della sistematicità della produzione sociale, fu chiamato, di conseguenza, automazione. Rispetto al sistema denominato “macchina”, il sistema denominato “automatico” comprende in aggiunta un sottosistema di controllo.

Le macchine automatiche liberano completamente le persone dal lavoro. Possono avere un'ampia varietà di scopi e complessità (ad esempio: slot machine, comunicazioni telefoniche automatiche, linee automatiche, officine e fabbriche, robot industriali). Nel corso del tempo, è possibile automatizzare processi sempre più complessi, compresi quelli che in precedenza venivano eseguiti solo utilizzando l'attività mentale. I computer occupano un posto speciale tra queste macchine.

È stato calcolato, ad esempio, che se gli organi di pianificazione, economici e finanziari elaborassero ora le informazioni sui conti e sulle macchine calcolatrici, allora l'intera popolazione attiva del paese dovrebbe lavorare nei dipartimenti di contabilità. E se così non è, è solo grazie all’informatizzazione.

Tuttavia, puoi automatizzare solo quei lavori per i quali sai esattamente cosa, come e in quale ordine deve essere fatto in ciascun caso specifico. Gli automi funzionano secondo un determinato algoritmo e se questo algoritmo è errato o impreciso almeno in una parte, o se durante il funzionamento si verifica un'operazione non prevista dall'algoritmo, la macchina farà qualcosa di diverso da quello che è previsto o non funzionerà affatto.

Ne consegue che anche l'automazione ha la sua limite naturale, ed è dovuto al fatto che nella vita reale si verificano molto spesso situazioni impreviste e, inoltre, molte azioni pratiche non possono essere algoritmizzate. Soprattutto spesso tali problemi sorgono quando si gestiscono squadre umane, grandi complessi produttivi, quando si interferisce con l'attività vitale del corpo umano, quando l'uomo influenza la natura, ad es. durante la gestione sistemi complessi.

L'idea principale per risolvere tali problemi è quella di utilizzare quell'abilità umana chiamata intelligenza, che è caratterizzata proprio dalla capacità di navigare in condizioni sconosciute e risolvere problemi che non possono essere descritti matematicamente. L’automazione, ad esempio, si basa su questo principio.

sistemi di controllo formalizzati in cui le operazioni formalizzate sono eseguite da macchine automatiche e computer, e quelle non formalizzate sono eseguite da esseri umani.

A questo livello di aumento della produttività del lavoro e di produzione sociale sistematica, una componente intellettuale è collegata al sistema automatico e si chiama cibernetizzazione. Inoltre, nella fase attuale, la cibernetica non si limita a utilizzare solo l’intelligenza umana naturale. Il lavoro su larga scala è in corso da molto tempo per creare il cosiddetto. šintelligenza artificialeŸ, su cui sono riposte grandi speranze.

1.2. Pensiero sistematico e cognizione

La seconda ragione oggettiva per l'emergere delle scienze sistemiche è la natura sistematica del pensiero umano e, di conseguenza, della cognizione.

Come sai, il mondo che ci circonda è infinito nelle sue manifestazioni e proprietà. L’uomo esiste per un tempo limitato e dispone di risorse materiali, energetiche e informative finite. Eppure riesce a capire il mondo e, come dimostra la pratica, a conoscerlo correttamente. A causa di cosa?

Il punto qui è nelle peculiarità del pensiero umano. Una di queste caratteristiche è che è oggettivamente caratterizzato da modalità di pensiero analitiche e sintetiche. Il modo di pensare analitico consente a una persona di comprendere il mondo gradualmente, approfondendone sempre più la conoscenza. Ciò si manifesta nell'esistenza di varie scienze e la loro differenziazione continua ancora oggi.

Tuttavia, ottenere questa conoscenza profonda ma frammentata è solo una fase intermedia della conoscenza, poiché l'obiettivo finale è comprendere il problema nel suo insieme. Pertanto, una persona deve in qualche modo generalizzare questa conoscenza. A questo scopo, una persona ha un modo di pensare opposto a quello analitico: sintetico. Il risultato di ciò è l'emergere del cosiddetto. scienze di confine, come ad esempio la biochimica, la chimica fisica, la biotecnologia, ecc. Tuttavia, le scienze “di confine” sono solo una delle forme di acquisizione della conoscenza sintetica. Un'altra forma più alta è data dalle scienze direzione filosofica. Tra tali scienze possiamo includere la stessa filosofia, che studia, come sappiamo, le proprietà universali della materia, la matematica, che riflette anche alcune relazioni generali.

ricerca, nonché scienze dei sistemi come la cibernetica, la teoria dei sistemi, la teoria dell’organizzazione, ecc.

Pertanto, la divisione del pensiero in analisi e sintesi e la loro interconnessione sono segni evidenti della natura sistematica della cognizione.

Evoluzione delle opinioni sul pensiero sistematico. Va notato che nel corso dello sviluppo storico, le opinioni sui modi di comprendere il mondo non erano le stesse.

Nelle civiltà antiche (Egitto, Grecia, Roma) prevaleva la conoscenza indifferenziata. Il mondo era studiato dagli scienziati dell'epoca come qualcosa di olistico. Non per niente in quel momento furono gettate le basi della filosofia e furono formulate le leggi universali fondamentali dell'universo.

Tuttavia, dopo che le leggi fondamentali del mondo furono scoperte e formulate, scienziati e pensatori iniziarono a rendersi conto della necessità di penetrare in profondità nei fenomeni studiati. In questa fase, il modo di pensare analitico è venuto alla ribalta. L'approccio analitico ha permesso di ottenere, senza esagerare, successi giganteschi nel cammino verso una profonda conoscenza della natura. Tuttavia, allo stesso tempo, è apparsa l'abitudine di vedere le cose e i processi della natura isolatamente e si è persa la capacità di comprenderli in connessione.

Con una penetrazione sempre più profonda nell'essenza dei fenomeni studiati da varie scienze, cominciò ad apparire di nuovo la comprensione dell'incompletezza della conoscenza analitica e la necessità di sintetizzare la conoscenza accumulata in una conoscenza intera e indivisa. Ciò avviene, naturalmente, a un livello più elevato che nel mondo antico. Attualmente stiamo vivendo questa fase.

1.3. La sistematicità come proprietà universale della materia

Quindi, siamo convinti che le ragioni più importanti per l'emergere e i fattori nello sviluppo di idee sistemiche siano la sistematica naturale dell'attività pratica umana e la sistematicità interna del pensiero umano.

Poiché sia ​​nel primo che nel secondo caso stiamo parlando di una persona, sorge spontanea la domanda: forse la sistematicità è una proprietà della persona stessa? Forse l'ha semplicemente sviluppato per la comodità di studiare il mondo e facilitare le sue attività in esso, e lui

Il mondo non solo è indifferente a chi lo conosce e come, e se lo conosce, ma può anche non avere nulla in comune con le nostre idee al riguardo? A questa eterna domanda sulla conoscibilità del mondo, i filosofi, indipendentemente dalle loro opinioni, hanno dato tre risposte diverse.

Alcuni (F. Bacon) hanno affermato che le costruzioni mentali sono del tutto arbitrarie e non corrispondono a nulla in natura (non esiste alcuna corrispondenza tra il pensiero soggettivo e il mondo oggettivo).

Altri (B. Spinoza, I. Kant, E. Dühring), al contrario, credevano che sia il pensiero soggettivo che il mondo oggettivo fossero soggetti alle stesse leggi, il che significa che la sistematicità è una proprietà della natura e tutte le costruzioni mentali non possono essere tutt'altro, come riflesso dei fenomeni naturali (la corrispondenza tra pensiero soggettivo e mondo oggettivo è inequivocabile).

Altri ancora (F. Engels) notano che il pensiero ha ancora una certa libertà e che qualsiasi costruzione mentale non corrisponde necessariamente a qualche sistema reale (la corrispondenza è ambigua). E la misura in cui le nostre idee sul mondo corrispondono alla realtà può essere verificata dalla pratica.

Quest'ultimo concetto sembra essere il più corretto oggi e la scienza moderna vi aderisce.

Ne consegue che la consistenza non è una proprietà della pratica o del pensiero umano, ma una proprietà della materia stessa. Allo stesso tempo, la sistematicità è così inerente alla materia che gli specialisti di sistema la chiamano addirittura l'unica forma di esistenza questione. Allo stesso tempo, le forme conosciute di esistenza della materia - spazio, tempo, movimento - sono, a loro avviso, solo manifestazioni parziali della sistemicità universale del mondo. I dati scientifici moderni e le idee sistemiche ci permettono di parlare del mondo come di un sistema gerarchico infinito di sistemi in costante sviluppo.

1.4. La sistematicità come oggetto di ricerca

Come già accennato, la consapevolezza della natura sistemica del mondo non era passiva. La persona ha consapevolmente aumentato, e quindi studiato, le relazioni sistemiche. La storia dello sviluppo dei concetti di sistema è andata in due direzioni. Si avvicinarono da posizioni di partenza opposte

ad una comprensione moderna della filosofia sistematica e scienze concrete. La filosofia, come è noto, studia le proprietà universali dell'universo e la manifestazione di queste proprietà nelle scienze specifiche. L'applicazione delle categorie della filosofia allo studio di sistemi specifici significa identificare le caratteristiche di questi sistemi negli schemi generali del loro funzionamento. Questo metodo di passaggio dal generale allo specifico nella scienza è chiamato “deduttivo”. Le scienze concrete, nel loro movimento dal particolare al generale, utilizzano il metodo opposto, "induttivo": dallo studio dei sistemi reali alla creazione di modelli generali e modelli di sistema stessi.

Va notato che la sistematicità è sempre stata, consciamente o inconsciamente, un metodo di qualsiasi scienza. Qualsiasi scienziato del passato, che non pensava nemmeno ai sistemi, se ne occupava. La sistematicità è stata realizzata più rapidamente nella sfera della cognizione umana. Filosofia, logica, matematica sono aree del sapere in cui le controversie su problemi sistemici risalgono, come si suol dire, alle profondità dei secoli. Tuttavia, per noi la sistematicità è di particolare interesse come oggetto di ricerca nel campo delle scienze naturali e tecniche.

La prima questione da affrontare esplicitamente è l’approccio scientifico alla gestione. sistemi complessi messo negli anni '30 e '40 del XIX secolo dal famoso fisico francese J.-M. Ampere. Nel creare una classificazione di tutti i tipi di scienze, comprese quelle che allora non esistevano, scelse una speciale scienza di governo e la chiamò cibernetica (dalla parola greca šl'arte di governare una nave). Con l'arte del governo intendeva le regole generali di comportamento che dovrebbero guidare il governo al fine di garantire uno sviluppo della società senza conflitti.

Queste disposizioni furono sviluppate in modo significativo dal filosofo polacco B. Trentovskij. Nel suo libro "L'atteggiamento della filosofia nei confronti della cibernetica come arte di gestire le persone" (1848), delineò le basi scientifiche da lui sviluppate per le attività pratiche di un leader (cybernet). La principale difficoltà nel governare il popolo, ha detto Trentovskij, risiede nel comportamento non standard delle persone. Sia i gruppi sociali che gli individui hanno interessi diversi, spesso non coincidenti e talvolta direttamente opposti, a causa dei quali esistono costantemente contraddizioni nella società. Quindi, la cybernet dovrebbe essere in grado, sulla base del bene comune, solo di contrastare

Introduzione…………………………...…………... 3

1.1. Concetti di base della teoria dei sistemi e dell’analisi dei sistemi……………. 4

Sezione 2. Classificazione dei sistemi nell'analisi dei sistemi

2.1. Classificazione dei sistemi ………………….................................................................. 9

Conclusione ………………….................................................................. 24

Riferimenti……………..……………..……….. 25

introduzione

un metodo di cognizione, che è una sequenza di azioni per stabilire connessioni strutturali tra variabili o elementi del sistema oggetto di studio. Si basa su un complesso di metodi scientifici generali, sperimentali, di scienze naturali, statistici e matematici. L'analisi di sistema è nata nell'era dello sviluppo della tecnologia informatica. Il successo della sua applicazione nella risoluzione di problemi complessi è in gran parte determinato dalle moderne capacità della tecnologia dell'informazione. Pertanto, l'analisi del sistema è un insieme di metodi basati sull'uso del computer e focalizzati sullo studio di sistemi complessi: tecnici, economici, ambientali, ecc.

Lo scopo dell'analisi del sistema è una verifica completa ed esaustiva delle varie opzioni di azione in termini di confronto quantitativo e qualitativo delle risorse spese con l'effetto risultante.

L'analisi del sistema ha lo scopo di risolvere principalmente problemi debolmente strutturati, ad es. problemi, la cui composizione di elementi e relazioni sono solo parzialmente stabilite, problemi che sorgono, di regola, in situazioni caratterizzate dalla presenza di un fattore di incertezza e contenenti elementi non formalizzabili che non possono essere tradotti nel linguaggio della matematica.

L'analisi del sistema aiuta il responsabile della decisione ad affrontare in modo più rigoroso la valutazione delle possibili opzioni di azione e a scegliere quella migliore, tenendo conto di fattori e aspetti aggiuntivi non formalizzati che potrebbero essere sconosciuti agli specialisti che preparano la decisione.

Pertinenza dell'argomentoè che la considerazione delle categorie dell'analisi di sistema crea le basi per un approccio logico e coerente al problema del processo decisionale. L'efficacia della risoluzione dei problemi utilizzando l'analisi dei sistemi è determinata dalla struttura dei problemi da risolvere.

Scopo del lavoro del corso– studiare i fondamenti teorici dell’analisi del sistema, le caratteristiche dei più importanti indicatori di formazione del sistema, considerare la classificazione dei sistemi, che renderà più conveniente utilizzarlo come approccio nella fase iniziale di modellazione di qualsiasi problema, perché Dopo aver determinato la classe di sistema per un oggetto reale, puoi dare con sicurezza consigli sulla scelta di un metodo che gli consentirà di essere visualizzato in modo più adeguato.

Sezione 1. Fondamenti teorici dell'analisi dei sistemi

1.1. Concetti di base della teoria dei sistemi e dell'analisi dei sistemi

Definizione del concetto "sistema". Attualmente non esiste unità nella definizione del concetto di “sistema”. Nelle prime definizioni, in una forma o nell'altra, si diceva che un sistema è costituito da elementi e connessioni (relazioni) tra loro. Ad esempio, il fondatore della teoria dei sistemi Ludwig von Bertalanffy definito un sistema come un complesso di elementi interagenti o come un insieme di elementi che sono in determinate relazioni tra loro e con l'ambiente. Una sala definisce un sistema come “un insieme di oggetti insieme a connessioni tra oggetti e tra le loro caratteristiche”. Attualmente sono in corso discussioni su quale sia il termine “relazione” o “connessione” da utilizzare.

Successivamente, il concetto di obiettivo appare nelle definizioni di sistema. Pertanto, nel “Dizionario filosofico” un sistema è definito come “un insieme di elementi che sono in relazione e connessione tra loro in un certo modo e formano una sorta di unità integrale”.

Recentemente, nella definizione del concetto di sistema, insieme agli elementi, alle connessioni e alle loro proprietà e finalità, si comincia a includere un osservatore, anche se per la prima volta si avverte la necessità di tenere conto dell'interazione tra ricercatore e sistema oggetto di studio è stato sottolineato da uno dei fondatori della cibernetica WR Ashby .

M. Mesarovic e J. Takahara nel libro “Teoria generale dei sistemi” credono che un sistema sia “una relazione formale tra segni e proprietà osservabili”, sistema - un insieme di elementi che sono in relazione e connessione tra loro, che forma una certa integrità, unità.

In conformità con gli obiettivi della ricerca sui sistemi, si possono distinguere due tipi di definizione del sistema: descrittiva e costruttiva.

Descrittivo(descrittivo) - definizione di un sistema attraverso le sue proprietà, attraverso manifestazioni esterne. Ad esempio, una chiave è un oggetto che può facilmente aprire una serratura.

Costruttivo definizione - descrizione attraverso gli elementi del sistema associati al principale fattore costitutivo del sistema - con la funzione. In termini costruttivi, il sistema è considerato come un'unità di input, output e processore (convertitore) progettato per implementare una funzione specifica.

Elemento. Un elemento è solitamente inteso come la parte indivisibile più semplice di un sistema. La risposta alla domanda su cosa sia una parte del genere può essere ambigua e dipende dallo scopo di considerare l'oggetto come un sistema, dal punto di vista su di esso o dall'aspetto del suo studio. Così, elemento - questo è il limite di divisione del sistema dal punto di vista della risoluzione di un problema specifico e dell'obiettivo prefissato. Il sistema può essere suddiviso in elementi in vari modi, a seconda della formulazione dell'obiettivo e del suo chiarimento durante il processo di ricerca.

Sottosistema. Il sistema può essere suddiviso in elementi non immediatamente, ma mediante divisione sequenziale in sottosistemi, che sono componenti più grandi degli elementi e allo stesso tempo più dettagliati del sistema nel suo insieme. La possibilità di dividere un sistema in sottosistemi è associata all'isolamento di insiemi di elementi interconnessi in grado di svolgere funzioni e sotto-obiettivi relativamente indipendenti volti a raggiungere l'obiettivo generale del sistema. Il nome “sottosistema” sottolinea che tale parte deve avere le proprietà di un sistema (in particolare, la proprietà di integrità). Ciò distingue un sottosistema da un semplice gruppo di elementi per i quali non è formulato un sottoobiettivo e le proprietà di integrità non sono soddisfatte (per tale gruppo viene utilizzato il nome “componenti”). Ad esempio, sottosistemi di sistemi di controllo automatizzati, sottosistemi di trasporto passeggeri di una grande città.

Struttura. Questo concetto deriva dalla parola latina struttura, che significa struttura, disposizione, ordine. La struttura riflette le relazioni più significative tra gli elementi e i loro gruppi (componenti, sottosistemi), che cambiano poco con i cambiamenti nel sistema e garantiscono l'esistenza del sistema e tutte le sue proprietà di base. La struttura è un insieme di elementi e connessioni tra loro. La struttura può essere rappresentata graficamente, sotto forma di descrizioni teoriche degli insiemi, matrici, grafici e altri linguaggi di modellazione della struttura.

La struttura è spesso rappresentata come una gerarchia. Gerarchia - questo è l'ordinamento delle componenti per grado di importanza (multilivello, scala di carriera). Tra i livelli di una struttura gerarchica possono esistere rapporti di stretta subordinazione dei componenti (nodi) del livello sottostante a uno dei componenti del livello superiore, cioè rapporti del cosiddetto ordine ad albero. Tali gerarchie sono chiamate forti o gerarchie simili « albero ». Hanno una serie di caratteristiche che li rendono un mezzo conveniente per rappresentare i sistemi di controllo. Tuttavia, potrebbero esserci connessioni all'interno dello stesso livello gerarchico. Lo stesso nodo di livello inferiore può essere contemporaneamente subordinato a più nodi di livello superiore. Tali strutture sono chiamate gerarchico strutture con legami deboli. Possono esistere relazioni più complesse tra i livelli della struttura gerarchica, ad esempio, come “strati”, “strati”, “scaglioni”, che sono discussi in dettaglio nella sezione “modelli di sistemi di controllo gerarchici”. Esempi di strutture gerarchiche: sistemi energetici, sistemi di controllo automatizzato, apparati governativi.

Connessione. Il concetto di “connessione” è incluso in qualsiasi definizione di sistema insieme al concetto di “elemento” e garantisce l'emergere e la conservazione della struttura e delle proprietà integrali del sistema. Questo concetto caratterizza sia la struttura (statica) che il funzionamento (dinamica) del sistema.

Stato. Il concetto di “stato” caratterizza solitamente una fotografia istantanea, una “fetta” di un sistema, un arresto nel suo sviluppo. È determinato sia attraverso influenze di input e segnali di output (risultati), sia attraverso macroparametri, macroproprietà del sistema (ad esempio pressione, velocità, accelerazione - per i sistemi fisici; produttività, costo di produzione, profitto - per i sistemi economici).

Lo Stato, dunque - si tratta di un insieme di proprietà essenziali che un sistema possiede in un dato momento nel tempo.

Comportamento. Se un sistema è in grado di passare da uno stato a un altro (ad esempio, allora si dice che abbia un comportamento. Questo concetto viene utilizzato quando i modelli di transizione da uno stato a un altro sono sconosciuti. Quindi si dice che il sistema ha qualche tipo del comportamento e dei suoi modelli vengono chiariti.

Esterno Mercoledì. L'ambiente esterno si riferisce a molti elementi che non fanno parte del sistema, ma un cambiamento nel loro stato provoca un cambiamento nel comportamento del sistema.

Modello. Un modello di sistema è una descrizione di un sistema che riflette un determinato gruppo delle sue proprietà. Approfondire la descrizione - dettagliare il modello. La creazione di un modello di un sistema consente di prevederne il comportamento in un determinato intervallo di condizioni.

Modello funzionante(comportamento) di un sistema è un modello che prevede i cambiamenti nello stato del sistema nel tempo, ad esempio: su scala reale (analogico), elettrico, basato su computer, ecc.

Analisi del sistema. Attualmente, l’analisi del sistema è la direzione più costruttiva. Questo termine è usato in modo ambiguo. Alcune fonti lo definiscono come “l’applicazione di concetti di sistema alle funzioni gestionali legate alla pianificazione”. In altri - come sinonimo del termine "analisi dei sistemi" (E. Quaid) o del termine "ricerca dei sistemi" (S. Young ). Tuttavia, indipendentemente dal fatto che venga applicato solo alla determinazione della struttura degli obiettivi del sistema, alla pianificazione o allo studio del sistema nel suo insieme, comprese sia le parti funzionali che quelle di supporto, i lavori sull'analisi del sistema differiscono significativamente da quelli discussi sopra in quanto propongono sempre una metodologia per condurre la ricerca, si tenta di identificare le fasi della ricerca e proporre una metodologia per eseguire queste fasi in condizioni specifiche. Questi lavori prestano sempre particolare attenzione alla definizione degli obiettivi del sistema e alle questioni relative alla formalizzazione della presentazione degli obiettivi. Alcuni autori lo sottolineano addirittura nella loro definizione: l'analisi dei sistemi è una metodologia per studiare i sistemi intenzionali (D. Keeland, W. King ).

Il termine "analisi dei sistemi" è apparso per la prima volta in relazione ai compiti della gestione militare nella ricerca della RAND Corporation (1948), e si è diffuso nella letteratura russa dopo la pubblicazione nel 1969 del libro di S. Optner "Analisi dei sistemi per risolvere affari e Problemi industriali”.

Agli albori, il lavoro nell’analisi dei sistemi si basava principalmente su idee provenienti dalla teoria dell’ottimizzazione e dalla ricerca operativa. In questo caso, particolare attenzione è stata posta al desiderio, in una forma o nell'altra, di ottenere un'espressione che connetta lo scopo con i mezzi, simile a un criterio di funzionamento o a un indicatore di efficienza, cioè di visualizzare l'oggetto sotto forma di un sistema ben organizzato.

Ad esempio, nelle prime linee guida per lo sviluppo di sistemi di controllo automatizzati (ACS), si raccomandava che gli obiettivi fossero rappresentati come un insieme di compiti e che fossero redatte matrici che collegassero i compiti con i metodi e i mezzi per raggiungerli. È vero, con l'applicazione pratica di questo approccio, la sua insufficienza è diventata rapidamente chiara e i ricercatori hanno iniziato, prima di tutto, a prestare attenzione alla necessità di costruire modelli che non solo catturino obiettivi, componenti e connessioni tra loro, ma consentano di accumulare informazioni, introdurre nuovi componenti, identificare nuove connessioni, ecc. .d„cioè, visualizzare un oggetto come un sistema in via di sviluppo, senza sempre suggerire come farlo.

Successivamente, alcuni ricercatori iniziano a definire l'analisi del sistema come "il processo di divisione sequenziale del processo oggetto di studio in sottoprocessi" (S. Young ) e l'attenzione principale è rivolta alla ricerca di tecniche che permettano di organizzare la soluzione di un problema complesso suddividendolo in sottoproblemi e fasi, per le quali diventa possibile selezionare metodi di ricerca ed esecutori. Nella maggior parte dei lavori si è cercato di presentare la divisione in più stadi sotto forma di strutture gerarchiche del tipo “ad albero”, ma in un certo numero di casi sono stati sviluppati metodi per ottenere varianti di strutture determinate da sequenze temporali di funzioni.

Attualmente, l'analisi del sistema si sta sviluppando in relazione a problemi di pianificazione e gestione e, a causa della maggiore attenzione ai principi degli obiettivi del programma nella pianificazione, questo termine è diventato praticamente inseparabile dai termini "definizione degli obiettivi" e "pianificazione e gestione degli obiettivi del programma". " Nelle opere di questo periodo si analizzano i sistemi nel loro insieme, si considera il ruolo dei processi di formazione degli obiettivi nello sviluppo del tutto e il ruolo dell'uomo. Allo stesso tempo, si è scoperto che non ci sono abbastanza strumenti nell'analisi del sistema: sono stati sviluppati principalmente mezzi per dividere in parti, ma non ci sono quasi raccomandazioni su come non perdere il tutto durante lo smembramento. Pertanto, vi è una crescente attenzione al ruolo dei metodi informali quando si conduce l’analisi del sistema. I problemi di combinazione e interazione dei metodi formali e informali durante la conduzione dell'analisi del sistema non sono stati risolti. Ma lo sviluppo di questa direzione scientifica sta seguendo il percorso per risolverli. analisiProva >> Gestione

LAVORO NELLA DISCIPLINA “Teoria Generale” sistemi E sistemico analisi" Controllato dal candidato in scienze tecniche, professore associato Yu.N. Tarasov. ______________________________2010 Autore..., cambiamenti drammatici nella struttura organizzativa, ecc. Vantaggi classificazioni gli obiettivi al loro centro consistono...

Argomento- una branca della scienza che studia gli aspetti soggettivi dei processi sistemici e gli aspetti sistemici dei processi e fenomeni soggettivi. Questa definizione può essere considerata una definizione di sistema argomento.

Analisi del sistema- un insieme di concetti, metodi, procedure e tecnologie per lo studio, la descrizione, l'implementazione di fenomeni e processi di varia natura e natura, problemi interdisciplinari; questo è un insieme di leggi generali, metodi e tecniche per studiare tali sistemi.

Analisi del sistema- metodologia per lo studio di problemi teorici e pratici complessi, spesso non completamente definiti.

A rigor di termini, ci sono tre rami della scienza che studiano i sistemi:

sistemalogia (teoria dei sistemi) che studia aspetti teorici e utilizza metodi teorici (teoria informazione, teoria della probabilità, teoria dei giochi, ecc.);

analisi del sistema(metodologia, teoria e pratica della ricerca sui sistemi), che esplora aspetti metodologici e spesso pratici e utilizza metodi pratici (statistica matematica, ricerca operativa, programmazione, ecc.);

ingegneria dei sistemi, tecnologia dei sistemi (pratica e tecnologia della progettazione e ricerca dei sistemi).

L'autore è responsabile del termine tecnologia dei sistemi. Questa divisione è abbastanza arbitraria.

Ciò che tutti questi rami hanno in comune è un approccio sistematico, un principio sistematico di ricerca - considerando la popolazione studiata non come una semplice somma di componenti (oggetti che interagiscono linearmente), ma come una raccolta di oggetti che interagiscono non lineari e multi-livello.

Lo adoro argomento può anche essere definita sistemica.

Esempio. Informatica- una scienza che studia gli aspetti logico-informativi e algoritmici dei processi di sistema, gli aspetti sistemici dei processi di informazione. Questa definizione può essere considerata una definizione di sistema informatica.

Analisi del sistema strettamente correlato a sinergica. Sinergetica- scienza interdisciplinare che studia idee, metodi e modelli generali organizzazioni(cambiamenti nella struttura, la sua complessità spazio-temporale) di vari oggetti e processi, invarianti (entità immutabili) di questi processi. "Sinergico" nella traduzione significa "congiunto, agire di concerto". Questa è la teoria dell'emergere di nuove proprietà e strutture qualitative a livello macroscopico.

Analisi del sistemaè strettamente connesso con la filosofia. La filosofia fornisce metodi generali di analisi significativa e analisi del sistema- metodi generali di analisi formale e interdisciplinare aree tematiche, identificando e descrivendo, studiando gli invarianti del loro sistema. Possiamo anche dare una definizione filosofica di analisi di sistema: analisi del sistema- Questa è dialettica applicata.

Analisi del sistema fornisce i seguenti metodi e procedure di sistema da utilizzare in varie scienze e sistemi:

astrazione e concretizzazione;

analisi e sintesi, induzione e deduzione;

formalizzazione e specificazione;

composizione e scomposizione;

linearizzazione e selezione di componenti non lineari;

strutturazione e ristrutturazione;

prototipazione;

reingegnerizzazione;

algoritmizzazione;

modellazione e sperimentazione;

controllo e regolazione del programma;

riconoscimento e identificazione;

clustering e classificazione;

valutazione e test di esperti;

verifica

e altri metodi e procedure.

Esistono i seguenti tipi principali di risorse nella natura e nella società.

Sostanza- la risorsa più studiata, rappresentata principalmente dalla tabella D.I. Mendeleev è abbastanza completo e non viene rifornito così spesso. Sostanza agisce come riflesso della costanza della materia in natura, come misura dell'omogeneità della materia.

Energia- un tipo di risorsa non completamente studiata, ad esempio, non abbiamo una reazione termonucleare controllata. Energia agisce come un riflesso della variabilità della materia, transizioni da un tipo all'altro, come misura dell'irreversibilità della materia.

Informazione- un tipo di risorsa poco studiata. Informazione agisce come riflesso dell'ordine, struttura della materia, come misura dell'ordine, auto-organizzazione della materia (e della società). Ora usiamo questo concetto per designare alcuni messaggi; Discuteremo questo concetto più dettagliatamente di seguito.

Umano- agisce come portatore di intelligenza di altissimo livello ed è in senso economico, sociale, umanitario la risorsa più importante e unica della società, è considerato una misura della ragione, dell'intelligenza e dell'azione intenzionale, una misura dell'origine sociale, il forma più alta di riflessione della materia (coscienza).

Organizzazione(o organizzazione) agisce come una forma di risorse nella società, un gruppo che ne determina la struttura, comprese le istituzioni della società umana, le sue sovrastrutture, e viene utilizzato come misura dell'ordine delle risorse. Organizzazione Il sistema è associato alla presenza di determinate relazioni di causa ed effetto in questo sistema. Organizzazione i sistemi possono avere varie forme, ad esempio biologico, informativo, ambientale, economico, sociale, temporale, spaziale, ed è determinato da relazioni di causa-effetto nella materia e nella società.

Spazio- una misura dell'estensione della materia (evento), della sua distribuzione nell'ambiente.

Tempo- una misura di reversibilità (irreversibilità) della materia e degli eventi. Tempo indissolubilmente legato ai cambiamenti della realtà.

Si può parlare dei diversi ambiti in cui "collocati" Umano, - materiale, energia, informazione, sociale, sulla loro risorsa spaziale (materia, energia, informazione) e caratteristiche temporali.

Esempio. Consideriamo un compito semplice: andare a lezione all'università la mattina. Questo problema, spesso risolto dagli studenti, presenta tutti gli aspetti:

materiale, aspetto fisico: lo studente deve spostare una certa massa, ad esempio libri di testo e quaderni, alla distanza richiesta;

aspetto energetico: lo studente deve avere e spendere un importo specifico energia spostare;

aspetto informativo - necessario informazione sul percorso del viaggio e sull'ubicazione dell'università e deve essere elaborato lungo il percorso del tuo spostamento;

aspetto umano: il movimento, in particolare, il viaggio in autobus è impossibile senza persona, ad esempio, senza autista di autobus;

aspetto organizzativo - sono necessarie reti e percorsi di trasporto, fermate, ecc. adeguati;

aspetto spaziale: spostarsi a una certa distanza;

aspetto temporale: questo movimento costerà tempo(per cui si verificheranno corrispondenti cambiamenti irreversibili nell'ambiente, nelle relazioni, nelle connessioni).

Tutti i tipi di risorse sono strettamente correlati e intrecciati. Inoltre sono impossibili l’uno senza l’altro; l’attualizzazione dell’uno porta all’attualizzazione dell’altro.

Esempio. Quando si brucia la legna in una stufa, viene rilasciato calore energia, termico energia utilizzato per cucinare, il cibo viene utilizzato per ottenere biologico energia organismo, biologico energia utilizzato per ottenere informazione(ad esempio, risolvere un determinato problema), spostarsi tempo e dentro spazio. Umano e dentro tempo il sonno spende la sua energia biologica per mantenere i processi informativi nel corpo; Inoltre, il sonno è un prodotto di tali processi.

Sociale organizzazione e l'attività delle persone migliora le risorse informative, i processi nella società, questi ultimi, a loro volta, migliorano i rapporti di produzione.

Se la scienza naturale classica spiega il mondo in base al movimento, alle trasformazioni reciproche sostanze E energia, allora ora il mondo reale, la realtà oggettiva può essere spiegata solo tenendo conto delle informazioni sistemiche e soprattutto sistemiche e dei processi sinergici che l'accompagnano.

Un tipo speciale di pensiero - sistemico caratteristica di un analista che vuole non solo comprendere l'essenza di un processo o fenomeno, ma anche gestirlo. A volte viene identificato con il pensiero analitico, ma questa identificazione non è completa. Una mentalità analitica può esserlo, ma un approccio sistemico è una metodologia basata sulla teoria dei sistemi.

Soggetto(specifico per argomento) pensiero- questo è un metodo (principio) con l'aiuto del quale si può intenzionalmente (di regola, a scopo di studio) identificare e attualizzare, conoscere relazioni e modelli di causa-effetto in una serie di eventi e fenomeni particolari e generali . Spesso questo è un metodo e una tecnologia per studiare i sistemi.

Sistemico(orientato al sistema) pensiero- questo è un metodo (principio) con l'aiuto del quale è possibile identificare e aggiornare intenzionalmente (di solito ai fini della gestione), comprendere le relazioni e i modelli di causa-effetto in una serie di eventi e fenomeni generali e universali. Spesso è una metodologia di ricerca di sistema.

A pensiero sistemico un insieme di eventi, fenomeni (che possono essere costituiti da vari elementi costitutivi) viene aggiornato, studiato nel suo insieme, come un evento organizzato secondo regole generali, un fenomeno il cui comportamento può essere previsto, previsto (di regola) senza chiarire non solo il comportamento degli elementi costitutivi, ma anche la qualità ed il numero degli stessi. Finché non sarà chiaro come funziona o si sviluppa il sistema nel suo insieme, nessuna conoscenza delle sue parti potrà fornire un quadro completo di questo sviluppo.

Esempio. Secondo il principio pensiero sistemico la società è composta da persone (e, ovviamente, da istituzioni sociali). Ogni Umano- anche un sistema (fisiologico, per esempio). U persona, a sua volta, ci sono sistemi inerenti ad esso come organismo, ad esempio il sistema circolatorio. Quando le persone interagiscono con altre persone, si formano nuovi sistemi: famiglia, etnia, ecc. Questa interazione può avvenire a livello di istituzioni pubbliche, individui (ad esempio interazioni sociali) e persino sistemi circolatori individuali (ad esempio, con trasfusione di sangue diretta ).

Secondo il principio dell’approccio sistemico, ogni sistema influenza un altro sistema. Il mondo intero intorno a noi è un sistema che interagisce. Bersaglio analisi del sistema- scoprire queste interazioni, il loro potenziale e “orientarle al servizio”. persona".

Analista soggetto(orientato al soggetto o semplicemente analista) - Umano, professionale, studiando, descrivendone alcuni argomento, il problema in conformità con i principi e i metodi, le tecnologie di questo campo. Ciò non significa una visione “ristretta” del problema, anche se spesso è così.

Sistema(orientato al sistema) analista - Umano, un professionista (esperto) di alto livello che studia e descrive i sistemi secondo i principi di un approccio sistemico, di analisi, ad es. studiare il problema in modo esaustivo. È caratterizzato da una mentalità speciale basata sulla multi-conoscenza, una prospettiva ed esperienza abbastanza ampia, un alto livello di intuizione e lungimiranza e la capacità di prendere decisioni appropriate basate sulle risorse. Il suo compito principale è aiutare analista soggetto prendere la decisione giusta (coerente con altri sistemi, non “peggiorandoli”) quando si risolvono i problemi del soggetto, identificando e studiando i criteri per l'efficacia della loro soluzione.

Attributi richiesti analisi del sistema come conoscenza scientifica:

disponibilità dell'area tematica - sistemi e procedure di sistema;

identificazione, sistematizzazione, descrizione delle proprietà generali e degli attributi dei sistemi;

identificazione e descrizione di modelli e invarianti in questi sistemi;

aggiornamento dei modelli per studiare i sistemi, il loro comportamento e le connessioni con l'ambiente;

accumulazione, conservazione, aggiornamento delle conoscenze sui sistemi (funzione comunicativa).

Analisi del sistema si basa su una serie di principi generali, tra cui:

principio di coerenza deduttiva- considerazione sequenziale del sistema per fasi: dall'ambiente e connessioni con l'insieme alle connessioni tra le parti dell'insieme (vedi fasi analisi del sistema maggiori dettagli di seguito);

principio della considerazione integrata- ogni sistema deve essere integrale nel suo insieme, anche considerando solo i singoli sottosistemi del sistema;

principio di coordinamento delle risorse e degli obiettivi rivedere, aggiornare il sistema;

principio di non conflitto- assenza di conflitti tra le parti del tutto, che porta a un conflitto tra gli obiettivi del tutto e della parte.

Tutto nel mondo è sistemico: pratica e azioni pratiche, conoscenza e processo cognitivo, ambiente e connessioni con esso (in esso). Analisi del sistema come la metodologia della conoscenza scientifica struttura tutto questo, permettendoci di esplorare e identificare le invarianti (soprattutto nascoste) di oggetti, fenomeni e processi di varia natura, considerando il loro comune e diverso, complesso e semplice, intero e parti.

Qualsiasi attività intellettuale umana deve essere intrinsecamente un'attività sistemica, che implica l'uso di una serie di procedure sistemiche interconnesse nel percorso dalla definizione di un compito, obiettivi, pianificazione delle risorse alla ricerca e all'utilizzo di soluzioni.

Esempio. Qualsiasi decisione economica deve basarsi su principi fondamentali analisi del sistema, economia, informatica, gestione e tenere conto del comportamento persona nell’ambiente socioeconomico, ad es. dovrebbe basarsi su norme di comportamento razionali, socialmente ed economicamente valide in questo ambiente.

Non utilizzo analisi del sistema non consente di trasformare le conoscenze (incorporate nell'istruzione tradizionale) in competenze e capacità di applicarle, in competenze per condurre attività sistemiche (costruire e implementare procedure costruttive mirate, strutturate e dotate di risorse per la risoluzione dei problemi). Pensiero e azione sistemica Umano, di regola, prevede e tiene conto dei risultati delle sue attività, soppesa i suoi desideri (obiettivi) e le sue capacità (risorse), tiene conto degli interessi dell'ambiente, sviluppa l'intelligenza, sviluppa la giusta visione del mondo e il comportamento corretto nell'uomo gruppi.

Il mondo intorno a noi è infinito spazio e dentro tempo; Umano c'è un finito tempo, avendo risorse finite (materiali, energetiche, informative, umane, organizzative, spaziali e temporali) per raggiungere l'obiettivo.

Contraddizioni tra l'illimitatezza del desiderio persona comprendere il mondo e la limitata opportunità (risorse, incertezza) di farlo, tra l’infinità della natura e le risorse finite dell’umanità, hanno molte conseguenze importanti, anche per il processo cognitivo stesso persona il mondo circostante. Una delle caratteristiche della cognizione che consente di risolvere queste contraddizioni gradualmente, passo dopo passo: l'uso di un modo di pensare analitico e sintetico, ad es. dividendo il tutto in parti e presentando il complesso come un insieme di componenti più semplici, e viceversa, collegando quelle semplici e costruendo così il complesso. Ciò vale anche per il pensiero individuale, per la coscienza sociale, per tutta la conoscenza delle persone e per il processo cognitivo stesso.

Esempio. L'analiticità della conoscenza umana si manifesta nell'esistenza di varie scienze, nella differenziazione delle scienze e in uno studio più approfondito di questioni sempre più ristrette, ciascuna delle quali di per sé è interessante, importante e necessaria. Allo stesso tempo, il processo inverso di sintesi della conoscenza è altrettanto necessario. È così che nascono le scienze “borderline”: bionica, biochimica, sinergica e altri. Tuttavia, questa è solo una forma di sintesi. Un'altra forma più elevata di conoscenza sintetica si realizza nelle scienze sulle proprietà più generali della natura. La filosofia identifica e descrive le proprietà generali di tutte le forme di materia; La matematica studia alcune relazioni, ma anche universali. Le scienze sintetiche includono analisi del sistema, Informatica, cibernetica, ecc., collegando conoscenze formali, tecniche, umanitarie e di altro tipo.

Quindi, la divisione del pensiero in analisi, sintesi e interconnessione di queste parti è un segno evidente della natura sistematica della cognizione.

Il processo di cognizione struttura i sistemi e il mondo che ci circonda. Tutto quello che al momento non è dato sapere tempo, forma un “caos nel sistema” che, essendo inspiegabile nel quadro della teoria in esame, ci costringe a cercare nuove strutture, una nuova informazione, nuove forme di rappresentazione e descrizione della conoscenza, porta all'emergere di nuovi rami della conoscenza; questo caos fornisce anche un incentivo per lo sviluppo delle competenze dei ricercatori.

Approccio sistematico alla ricerca dei problemi, analisi del sistema- una conseguenza della rivoluzione scientifica e tecnologica, nonché la necessità di risolvere i suoi problemi utilizzando gli stessi approcci, metodi e tecnologie. Tali problemi sorgono sia nell’economia che in informatica, e in biologia, e in politica, ecc.

RUP. Indagine sull'organizzazione (analisi aziendale)

Obiettivi

Gli obiettivi dell’analisi aziendale sono i seguenti:

comprendere la struttura e le dinamiche dell'organizzazione;

identificare i problemi che sorgono nel lavoro dell'organizzazione e le possibilità di risolverli volti ad aumentare l'efficienza del lavoro;

garantire che clienti, utenti finali e sviluppatori abbiano la stessa comprensione delle attività dell'organizzazione;

ricavare i requisiti per i sistemi software che automatizzano il lavoro di un'organizzazione.

L'organizzazione è descritta sia da un punto di vista esterno - quali risultati vengono forniti ai propri clienti, sia da un punto di vista interno - i ruoli e la loro relazione con le attività dell'organizzazione. Queste informazioni servono agli analisti di sistema come collegamento nella determinazione dei requisiti software. L'analisi aziendale non è affatto obbligatoria per ogni progetto di sviluppo software. Se il cliente ha un ciclo produttivo ben consolidato, utilizza software di automazione e comprende chiaramente quali attività produttive il nuovo PS dovrebbe risolvere oltre a quelle già automatizzate, allora l’analisi aziendale potrebbe non essere necessaria.

Il risultato principale dell'analisi aziendale è modello di business, che è rappresentato in UML. La sua composizione sarà discussa di seguito. Qui notiamo che UML consente di costruire modelli di qualsiasi sistema, non necessariamente software, quindi, per descrivere il lavoro di un'organizzazione, vengono utilizzati gli stessi modelli logici e funzionali dei sistemi software. L'unica aggiunta è che il modello di business deve includere dirigenti aziendali– specialisti dell’organizzazione oggetto dell’indagine che sono responsabili dell’esecuzione di determinati lavori.

Ruoli

La modellazione aziendale implica:

analista di affari– uno specialista di un'organizzazione di sviluppo che guida e coordina il lavoro di modellazione aziendale;

sviluppatore aziendale– uno specialista dell’organizzazione di sviluppo che dettaglia e chiarisce il modello di business, determina gli esecutori aziendali delle loro responsabilità e azioni;

persone interessate– persone che forniscono informazioni. Possono essere dirigenti aziendali o clienti dell'organizzazione, nonché altre persone interessate sia ai risultati effettivi della modellazione che al software futuro.

esperto - rappresentante l'organizzazione oggetto dell'indagine, partecipando allo sviluppo del modello (consultazioni, organizzazione di incontri con gli stakeholder, valutazione dei risultati). Un esperto, in particolare, può essere uno dei dirigenti aziendali.

Artefatti

Durante la modellazione, i seguenti artefatti vengono creati sotto forma di documenti di testo e modelli descritti in UML:

Il documento “Business Vision” definisce gli obiettivi dell’analisi aziendale.

La struttura organizzativa è una descrizione statica delle unità organizzative e dei rapporti di subordinazione sotto forma di diagrammi di pacchetto e/o di classe.

Il modello di attività comprende attori aziendali e attività organizzative. Gli attori aziendali includono: clienti, partner, fornitori, autorità (rappresentanti legali, ispezioni, ecc.), filiali, proprietari e investitori, sistemi informativi esterni. Gli attori aziendali aiutano a definire i confini dell'organizzazione che deve essere descritta. Le attività rappresentano i processi aziendali. Il modello di attività è rappresentato utilizzando diagrammi dei casi d'uso.

Il modello a oggetti include attori aziendali, esecutori aziendali ed entità aziendali e contiene anche una descrizione delle loro interazioni durante l'implementazione delle attività. Il modello è rappresentato in UML utilizzando diagrammi di classi e di interazione (sequenze, collaborazioni, attività), talvolta chiamati scenari tecnologici.

Il modello di dominio è un sottoinsieme del modello a oggetti. Descrive le principali entità aziendali e le relazioni tra di loro. Questo modello è rappresentato sotto forma di diagrammi di classe.

Un glossario è un documento di testo contenente le definizioni dei concetti di base utilizzati in una determinata attività.

La valutazione delle prestazioni organizzative è un documento di testo che descrive lo stato attuale dell'organizzazione in cui verrà utilizzato il software.

Le regole aziendali sono un documento di testo che definisce le condizioni e i vincoli che un'azienda deve soddisfare.

Le specifiche aggiuntive sono un documento di testo contenente una descrizione delle proprietà aziendali non incluse nel modello di business.

Processi

Il processo di analisi aziendale è mostrato in Fig. 1.1. La costruzione di tutte le proiezioni prescritte del modello di business viene effettuata in parallelo. Non è sempre necessario creare tutte le proiezioni. In particolare, a volte è sufficiente costruire semplicemente un modello di dominio. La decisione sulla composizione del modello spetta all'analista aziendale. Tutte le proiezioni del modello sono sviluppate in parallelo. Ad esempio, quando si identifica il prossimo attore aziendale, viene incluso nel modello delle attività e nel modello a oggetti, dove viene mostrata la sua interazione con gli attori aziendali.

Quando costruiscono un modello di business, utilizzano i documenti normativi dell'organizzazione (carta, tabella del personale, ecc.), nonché le informazioni fornite dalle parti interessate, per le quali si tengono interviste e riunioni, vengono compilati questionari e questionari.

Il modello di business risultante costituisce la base per la successiva modellazione del software. Ad esempio, il modello di attività viene trasformato in un modello VI. Tale trasformazione può essere formalizzata. È necessario identificare le attività soggette ad automazione e dichiararle come opzioni per l'utilizzo del software, nonché trasformare gli esecutori aziendali in attori, poiché sono entità interne all'organizzazione, ma esterne al sistema. Il modello di dominio è incluso come parte integrante del modello logico del sistema software e gli scenari tecnologici sono la fonte per determinare il flusso degli eventi nel VI.

Fig. 1.1 - Processo tecnologico di analisi aziendale

Ricerca sui sistemi – un termine introdotto negli anni '70. XX secolo per sintetizzare gli indirizzi scientifici applicati legati alla ricerca e alla progettazione di sistemi complessi.

Durante questo periodo, con lo sviluppo del progresso scientifico e tecnologico, i prodotti manifatturieri e la tecnologia di produzione dei prodotti industriali diventano più complessi, la loro gamma e gamma si espande, aumenta la frequenza di sostituzione dei prodotti manifatturieri e delle tecnologie e aumenta l'intensità della conoscenza dei prodotti. L'impatto umano sull'ecosistema è in aumento, il che porta a una complicazione del rapporto tra uomo e natura, all'esaurimento delle risorse della Terra, a problemi ambientali (il problema dell'inquinamento ambientale, la necessità di preservare e purificare le risorse idriche, ecc. .). Di conseguenza, i processi di gestione dei sistemi ambientali e socioeconomici e del progresso scientifico e tecnologico stanno diventando più complicati.

Per studiare questi e altri problemi si stanno sviluppando varie aree della ricerca fondamentale e applicata: ricerca operativa, cibernetica, ingegneria dei sistemi, sistemalogia e altre aree interdisciplinari basate sulla teoria dei sistemi. Per non rendere difficile ai praticanti lo studio delle caratteristiche di queste aree, hanno cominciato a essere uniti sotto il termine generale ricerca sui sistemi.

Analisi del sistema (SA) è attualmente riconosciuta come la più costruttiva delle aree della ricerca sui sistemi. Questo termine apparve per la prima volta nel 1948 nei lavori della RAND Corporation in relazione ai compiti di gestione militare. Si è diffuso nella letteratura russa dopo la traduzione del libro di S. Optner “Analisi di sistema dei problemi aziendali e industriali”.

Analisi del sistema – un corso interdisciplinare che sintetizza la metodologia per lo studio dei sistemi tecnici, naturali e sociali complessi.

Attualmente, nella letteratura scientifica moderna esiste un numero molto elevato di definizioni del concetto di "sistema" che hanno un significato simile. Nella teoria dei sistemi gerarchici multilivello, un sistema è inteso come un oggetto materiale integrale o un insieme di essi, che rappresenta un insieme naturalmente determinato di elementi funzionalmente interagenti [D7]. Gli elementi del sistema sono parti relativamente isolate del sistema (elementi strutturali). Essi, non essendo sistemi dello stesso tipo, con l'interazione diretta tra loro danno origine a un sistema. Un sottosistema è un insieme di elementi interconnessi e interagenti che implementano un determinato gruppo di funzioni del sistema. I sistemi multilivello (gerarchici) sono chiamati sistemi complessi. In altre definizioni del sistema, il concetto di “obiettivo” è presente in forma implicita: secondo la definizione di F.E. Temnikov) "un sistema è un insieme organizzato (in cui l'obiettivo si manifesta quando si rivela il concetto di organizzazione)", inoltre - sotto forma di risultato finale, criterio di formazione del sistema, funzione (V.I. Vernadsky, W.R. Gibson, P.K. Anokhin ). Per definizione Yu.I. Chernyak, il sistema è un riflesso nella coscienza del soggetto (ricercatore, osservatore) delle proprietà degli oggetti e delle loro relazioni nella risoluzione del problema della ricerca e della cognizione. In generale, per sistema si intende l'unità oggettiva di oggetti e fenomeni naturalmente interconnessi nella natura e nella società. Le caratteristiche di un tale sistema sono determinate sia dalle caratteristiche degli elementi che compongono il sistema sia dalle caratteristiche delle relazioni tra loro.

In questo corso ci concentreremo sulla seguente definizione di sistema:

Sistema ci sono molti componenti che interagiscono tra loro e servono uno scopo o obiettivo comune.

Il sistema presenta le seguenti caratteristiche principali (Fig. 1.1):

Componenti.

Relazioni (connessioni attraverso le quali avviene l'interazione tra i componenti).

1. Ambiente esterno.

   Entra uscita.

   Interfaccia.

   Leggi, regole, restrizioni al funzionamento.

Caratteristiche del sistema può essere descritto come segue:

1. Un componente è una parte indivisibile o un aggregato costituito da parti e chiamato sottosistema.

2. I componenti interagiscono tra loro in modo tale che il funzionamento di uno influisca sul funzionamento di un altro componente.

3. Un sistema ha un confine entro il quale sono contenuti tutti i componenti e che fissa i limiti del sistema, separandolo dagli altri sistemi.

4. Tutti i componenti lavorano insieme per raggiungere lo scopo dell'esistenza del sistema.

Riso. 1.1. Caratteristiche del sistema.

5. Il sistema esiste e funziona all’interno dell’ambiente circostante (esterno). – tutto ciò che è fuori dai confini del sistema. L’ambiente influenza il sistema ed è influenzato dal sistema.

6. Il sistema ha molti oggetti di input e output.

7. Il punto in cui il sistema interagisce con l'ambiente è chiamato interfaccia.

8. Il sistema ha leggi, regole e restrizioni operative.

I sistemi dinamici complessi hanno i seguenti fattori di formazione del sistema:

integrità e possibilità di decomposizione in elementi O(oggetti, sottosistemi);

presenza di connessioni stabili (relazioni) R tra gli elementi O;

ordinamento (organizzazione) degli elementi in una struttura specifica ( Via);

fornendo elementi con parametri ( UN O);

presenza di proprietà sinergiche (integrative). Q, che non sono posseduti da nessuno degli elementi del sistema;

esistenza di numerose leggi, regolamenti e operazioni Z con gli attributi di sistema di cui sopra;

la presenza di un obiettivo di funzionamento e sviluppo ( G).

Nella definizione di M. Mesarovic, l'insieme X di oggetti di input (che influenzano il sistema) e l'insieme Y risultati in output, e tra essi viene stabilita una relazione di intersezione generalizzata, che può essere visualizzata come nella definizione dell’autore:

Pertanto, il sistema è una raccolta Sist={O(UN O ) , R, Via, Q, Z, G, S}.

Questa definizione riflette il contenuto del sistema in modo più completo rispetto alle definizioni ben note basate sulle prime tre caratteristiche: elementi, connessioni e il loro ordinamento in un unico insieme. La parametrizzazione degli elementi strutturali consente di specificare il sistema, conferirgli individualità e anche evidenziare le numerose proprietà inerenti a questo sistema. Allo stesso tempo, le proprietà del sistema includono la sua capacità di adattamento, di auto-organizzazione, di garantire la sostenibilità, di svolgere varie funzioni complesse (autoconservazione, autosviluppo, ecc.). Le proprietà del sistema includono la sua capacità di formulare obiettivi per il funzionamento e lo sviluppo e di organizzare il loro raggiungimento.

Disponibilità di molti Z leggi, regole e operazioni concorrono alla creazione di quell'apparato formale che consente, a livello matematico (astratto), di costruire a partire da un insieme UN elementi e insiemi R connessioni di varie strutture di sistemi, nonché analizzarle e sintetizzare sistemi con determinate proprietà.

Questa definizione di sistema verrà utilizzata in futuro nello studio (analisi, modellazione) di sistemi controllati complessi al fine di stabilire una connessione tra la struttura, i parametri e le proprietà del sistema durante il loro comportamento in situazioni problematiche.

L'attuale fase di sviluppo della teoria e della pratica è caratterizzata da un aumento del livello di sistematicità. Scienziati, ingegneri, rappresentanti di varie professioni operano con concetti come un approccio sistematico o integrato. L'utilità e l'importanza dell'approccio sistemico sono andate oltre la portata delle verità scientifiche speciali ed sono diventate familiari e generalmente accettate. Questa situazione era un riflesso dei processi oggettivi di sviluppo delle idee sul mondo materiale e si è formata sotto l'influenza di fattori oggettivi.

La proprietà della sistematicità è una proprietà universale della materia. I moderni dati scientifici e i moderni concetti sistemici ci permettono di parlare del mondo come di un infinito sistema gerarchico di sistemi. Inoltre, parti del sistema sono in fase di sviluppo, a diversi stadi di sviluppo, a diversi livelli della gerarchia e dell'organizzazione del sistema. La sistematicità come proprietà universale della materia si manifesta attraverso le seguenti componenti: sistematicità dell'attività pratica, sistematicità dell'attività cognitiva e sistematicità dell'ambiente che circonda una persona.

Consideriamo le attività pratiche dell'uomo, cioè il suo impatto attivo e propositivo sull'ambiente. Mostriamo che la pratica umana è sistemica. Notiamo i segni evidenti e obbligatori di sistematicità: la natura strutturata del sistema, l'interconnessione delle sue parti costitutive, la subordinazione dell'organizzazione dell'intero sistema a un obiettivo specifico. In relazione all'attività umana, questi segni sono evidenti. Ogni azione consapevole persegue uno scopo specifico. In ogni azione è sufficiente vedere semplicemente i suoi componenti, azioni più piccole. Allo stesso tempo, è facile verificare che questi componenti non dovrebbero essere eseguiti in un ordine casuale, ma in una determinata sequenza. Questa è l'interconnessione molto definita delle parti componenti, subordinate all'obiettivo, che è un segno di sistematicità. Il nome di questo tipo di attività è algoritmico. Il concetto di algoritmo è apparso per la prima volta in matematica e significava specificare una sequenza definita con precisione di operazioni comprese in modo inequivocabile su numeri o altri oggetti matematici. Attualmente, il concetto di algoritmo viene applicato a vari settori. Questo si dice non solo degli algoritmi per prendere decisioni gestionali, degli algoritmi di apprendimento, degli algoritmi per scrivere programmi, ma anche degli algoritmi per l'invenzione. Vengono algoritmizzate attività come giocare a scacchi, dimostrare teoremi, ecc., ma allo stesso tempo ci si allontana dalla comprensione matematica dell'algoritmo. È importante rendersi conto che l'algoritmo deve mantenere una sequenza logica di azioni. Si presuppone che l'algoritmo di un certo tipo di attività possa contenere tipi di azioni non formalizzate. È importante solo che alcune fasi dell'algoritmo vengano eseguite con successo, anche se inconsciamente, da una persona.

Esempi di sistemi.

1) Aereo è un aereo più pesante dell'aria con un principio di volo aerodinamico. Durante il volo vengono utilizzati:

superfici portanti dell'aeromobile (ala e impennaggio) per creare forze di portanza e controllo utilizzando il mezzo aereo,

centrale elettrica - per creare una forza motrice utilizzando l'energia del carburante a bordo dell'aereo.

Per il movimento a terra - decollo, corsa e rullaggio, nonché per il parcheggio, l'aereo è dotato di un sistema di supporto - carrello di atterraggio. In conformità con il loro scopo, gli aeromobili hanno un carico target, attrezzature e attrezzature specifici e un sistema di controllo.

Pertanto, l'aeromobile è un sistema dinamico complesso con una struttura gerarchica sviluppata, costituito da elementi interconnessi per scopo, ubicazione e funzionamento; in esso si possono distinguere sottosistemi per creare forze di sollevamento e guida, garantire stabilità e controllabilità, supporto vitale, garantire l'adempimento della funzione target, ecc.

2) rete di computer – un sistema complesso costituito da computer e da una rete di trasmissione dati (rete di comunicazione).

Lo scopo principale delle reti di computer è garantire l'interazione di utenti remoti basata sullo scambio di dati in rete e sulla condivisione delle risorse di rete (computer, programmi applicativi e dispositivi periferici).

3) Università – un’istituzione educativa che implementa programmi di formazione a vari livelli e conduce ricerca scientifica in aree prioritarie. Lo scopo del funzionamento del sistema educativo è garantire la qualità moderna dell’istruzione basata sul mantenimento della sua fondamentalità e sul rispetto delle esigenze attuali e future dell’individuo, della società e dello Stato. Il sistema di gestione universitaria comprende i seguenti sottosistemi: organizzativo, educativo, finanziario, amministrativo, ricerca, gestione del personale, gestione della costruzione del capitale, ecc. L'ambiente universitario comprende futuri (potenziali) studenti, datori di lavoro, istituzioni istituzionali, servizi per l'impiego, ecc. L'università interagisce con i candidati e le imprese - utenti dei servizi educativi.

Gli esempi di sistemi forniti illustrano la presenza di fattori sistematici come l'integrità e la possibilità di scomposizione in elementi O(in una rete di computer si tratta di computer, apparecchiature di comunicazione, ecc.); presenza di connessioni stabili (relazioni) R tra gli elementi O; ordinamento (organizzazione) degli elementi in una struttura specifica ( Via); fornendo elementi con parametri ( UN O); presenza di proprietà sinergiche (integrative). Q, che non sono posseduti da nessuno degli elementi del sistema (interazione di utenti remoti, servizi Web, commercio elettronico); esistenza di numerose leggi, regolamenti e operazioni Z con gli attributi di sistema di cui sopra; la presenza di un obiettivo di funzionamento e sviluppo ( G).

76.3 Analisi dei sistemi, definizione e passaggi. L'essenza dell'approccio sistemico e la sua applicazione nella progettazione di sistemi di controllo automatico.

2 Analisi del sistema. Definizione e fasi.

Sotto analisi del sistema comprendere uno studio completo, sistematizzato, cioè costruito sulla base di un certo insieme di regole, di un oggetto complesso nel suo insieme, insieme alla totalità delle sue complesse connessioni esterne ed interne, effettuato per determinare le possibilità di miglioramento della funzionamento di questo oggetto.

L’analisi del sistema comprende 4 fasi:

Primo stadio: Formulazione del problema.

Lo scopo dello studio stesso dovrebbe essere chiarito. È importante determinare quale sia stata la ragione della decisione di iniziare questo studio: insoddisfazione, insoddisfazione per il sistema esistente, ecc.

Seconda fase: Strutturazione del sistema.

È necessario localizzare i confini del sistema e determinare il suo ambiente esterno. Strutturare il sistema stesso consiste nel dividerlo in sottosistemi. La fase di strutturazione si conclude con l'individuazione di tutte le connessioni esistenti tra essa ed i sistemi individuati nell'ambiente esterno. Pertanto, per ciascuno dei sistemi identificati nel processo di strutturazione, vengono determinati i suoi input e output.

Terza fase: Costruire un modello.

Un modello è una rappresentazione approssimativa e semplificata di un processo o di un oggetto. I modelli facilitano notevolmente la comprensione del sistema, ci consentono di condurre ricerche in astratto, prevedere il comportamento del sistema in condizioni di nostro interesse, semplificare i compiti, analizzare e sintetizzare sistemi completamente diversi utilizzando gli stessi metodi.

I fattori importanti devono riflettersi nel modello con la massima completezza e dettaglio, le loro caratteristiche nel modello devono coincidere con quelle reali con una precisione determinata dai requisiti di questo studio, altri fattori non essenziali possono riflettersi con minore precisione o essere completamente assente.

Esistono diverse classificazioni dei tipi di modelli:

statico;

dinamico;

descrittivo (non formalizzato);

grafico;

su larga scala;

analogico;

matematico.

Quarta fase: Studio del modello.

Lo scopo principale di questa fase è chiarire il comportamento dell'oggetto o del processo modellato in varie condizioni, in diversi stati dell'ambiente esterno e dell'oggetto stesso. Per fare ciò, variare i parametri del modello che caratterizzano lo stato dell'oggetto. I risultati ottenuti consentono di prevedere il comportamento dell'oggetto studiato in condizioni appropriate.

Il concetto e l'essenza dell'analisi dei sistemi

Analisi del sistemaè una metodologia per risolvere problemi di grandi dimensioni utilizzando la teoria dei sistemi.

L'analisi del sistema differisce dagli altri metodi nei seguenti modi:

inosservabilità dell'oggetto di controllo;

la formulazione del problema viene effettuata nel processo di risoluzione del problema;

viene eseguita un'analisi quantitativa delle alternative;

si sta progettando un sistema per risolvere il problema.

Nell'analisi dei sistemi si distinguono due sistemi

• sistema che risolve il problema.

Il problema è considerato come una situazione di differenza tra gli output necessari desiderati e quelli esistenti di un oggetto.

I compiti dell'analisi del sistema sono strutturare il sistema e portare la sua soluzione al metodo della modellazione matematica.

Un sistema che risolve un problema rappresenta l’unità di tre concetti:

• osservatore;

  oggetto (questo è il sistema-1).

Per analisi di sistema intendiamo l'implementazione delle seguenti fasi di studio di un sistema complesso:

Costruzione di principi generali di comportamento di un sistema complesso;

Formazione di un insieme di metodi di analisi;

Affrontare la complessità e l’incertezza;

Determinazione delle caratteristiche limitanti del sistema;

Automazione della ricerca.

L’algoritmo di analisi del sistema prevede 3 macroelementi:

Formulazione del problema:

Formulazione del problema;

Definizione dell'oggetto della ricerca;

Formazione degli obiettivi;

Impostazione di criteri e restrizioni;

Separazione del sistema e dell'ambiente esterno:

2.1. Definire i confini della ricerca di sistema;

Strutturazione primaria del sistema;

Divisione del sistema generale nel sistema e nell'ambiente esterno;

Identificazione delle componenti dell'ambiente;

Scomposizione delle influenze esterne in influenze elementari;

Sviluppo di un modello matematico:

1. Descrizione formale

   Parametrizzazione del modello

   Stabilire le dipendenze tra i parametri

   Scomposizione del modello nelle sue parti componenti

   Affinamento della struttura primaria

   Ricerca sui modelli

APPROCCIO SISTEMATICO

http://ru.wikipedia.org/wiki/System_approach

L'approccio sistemico è una direzione della metodologia di ricerca, che si basa sulla considerazione di un oggetto come un insieme integrale di elementi in un insieme di relazioni e connessioni tra loro, cioè considerando l'oggetto come un sistema.

Parlando di approccio sistemico, possiamo parlare di un certo modo di organizzare le nostre azioni, che copre qualsiasi tipo di attività, identificando modelli e relazioni per utilizzarli in modo più efficace. Allo stesso tempo, l’approccio sistemico non è tanto un metodo per risolvere i problemi quanto un metodo per impostarli. Come si suol dire: “Una domanda posta correttamente è metà della risposta”. Questo è un modo di cognizione qualitativamente più elevato di quello semplicemente oggettivo.

Principi di base dell’approccio sistemico (analisi dei sistemi):

Integrità, che ci consente di considerare contemporaneamente il sistema come un tutto unico e allo stesso tempo come un sottosistema per livelli superiori.

Struttura gerarchica, ad es. la presenza di molti (almeno due) elementi situati sulla base della subordinazione degli elementi di livello inferiore a quelli di livello superiore. L'implementazione di questo principio è chiaramente visibile nell'esempio di qualsiasi organizzazione specifica. Come sapete, qualsiasi organizzazione è l'interazione di due sottosistemi: quello gestionale e quello gestito. L'uno è subordinato all'altro.

Strutturazione, che consente di analizzare gli elementi del sistema e le loro relazioni all'interno di una specifica struttura organizzativa. Di norma, il processo di funzionamento di un sistema è determinato non tanto dalle proprietà dei suoi singoli elementi quanto dalle proprietà della struttura stessa.

Molteplicità, che consente l'uso di molti modelli cibernetici, economici e matematici per descrivere i singoli elementi e il sistema nel suo insieme.

Definizioni di base dell'approccio sistemico

Un sistema è un insieme di elementi e connessioni tra loro. La struttura è un'immagine stabile delle relazioni tra gli elementi (un'immagine delle connessioni e delle loro stabilità). Un processo è un cambiamento dinamico di un sistema nel tempo. Una funzione è un processo che avviene all'interno di un sistema e ha un risultato specifico. Lo stato è la posizione del sistema rispetto alle sue altre posizioni.

Presupposti di base dell'approccio sistemico

Ci sono sistemi nel mondo

La descrizione del sistema è vera

I sistemi interagiscono tra loro e, quindi, tutto in questo mondo è interconnesso

Aspetti dell'approccio sistemico

Un approccio sistemico è un approccio in cui qualsiasi sistema (oggetto) è considerato come un insieme di elementi interconnessi (componenti) che hanno un output (obiettivo), un input (risorse), comunicazione con l'ambiente esterno e feedback. Questo è l'approccio più complesso. L'approccio sistemico è una forma di applicazione della teoria della conoscenza e della dialettica allo studio dei processi che si verificano nella natura, nella società e nel pensiero. La sua essenza sta nell'attuazione dei requisiti della teoria generale dei sistemi, secondo la quale ogni oggetto nel processo di studio dovrebbe essere considerato come un sistema ampio e complesso e, allo stesso tempo, come un elemento di un sistema più generale sistema.

Una definizione dettagliata di approccio sistemico comprende anche lo studio obbligatorio e l’uso pratico dei seguenti otto aspetti:

sistema-elemento o sistema-complesso, consistente nell'individuare gli elementi che compongono un dato sistema. In tutti i sistemi sociali si possono trovare componenti materiali (mezzi di produzione e beni di consumo), processi (economici, sociali, politici, spirituali, ecc.) e idee, interessi scientificamente consapevoli delle persone e delle loro comunità;

sistema-strutturale, che consiste nel chiarire le connessioni interne e le dipendenze tra gli elementi di un dato sistema e consentire di farsi un'idea dell'organizzazione interna (struttura) dell'oggetto studiato;

sistemico-funzionale, che comporta l'identificazione delle funzioni per le quali vengono creati ed esistono gli oggetti corrispondenti;

obiettivi di sistema, ovvero la necessità di determinare scientificamente gli obiettivi della ricerca e il loro reciproco coordinamento;

risorsa-sistema, che consiste nell'identificare attentamente le risorse necessarie per risolvere un particolare problema;

integrazione del sistema, consistente nel determinare la totalità delle proprietà qualitative del sistema, garantendone l'integrità e la peculiarità;

sistema-comunicativo, inteso come necessità di individuare le connessioni esterne di un dato oggetto con gli altri, cioè le sue connessioni con l'ambiente;

storico-sistemico, che consente di scoprire le condizioni nel tempo per l'emergere dell'oggetto in studio, le fasi che ha attraversato, lo stato attuale, nonché le possibili prospettive di sviluppo.

Quasi tutte le scienze moderne si basano su un principio sistemico.

http://filosof.historic.ru/enc/item/f00/s10/a001030.shtml

L'approccio sistematico è una direzione metodologica nella scienza, principale. Il cui compito è sviluppare metodi per la ricerca e la progettazione di oggetti complessi - sistemi di diversi tipi e classi. S.p. rappresenta una fase limitata nello sviluppo di metodi di cognizione, metodi di ricerca e attività di progettazione, metodi di descrizione e spiegazione della natura degli oggetti analizzati o creati artificialmente. Storicamente S. p. viene a sostituire quello diffuso nei secoli XVII-XIX. kok* concetti di meccanismo e nei suoi compiti si oppone a questi concetti. I metodi S.P. sono più ampiamente utilizzati nello studio di oggetti in via di sviluppo complessi: sistemi multi-livello, gerarchici, solitamente auto-organizzati biologici, psicologici, sociali, ecc., grandi sistemi tecnici, sistemi “uomo-macchina”, ecc. Le basi teoriche per lo sviluppo di tali metodi è il principio dialettico-materialista della sistematicità. Marx e Lenin hanno analizzato in modo approfondito l'oggetto dello sviluppo più complesso: il sistema di relazioni economiche del capitalismo; della regione di Mosca - e ha delineato una serie di principi per la metodologia della ricerca sistemica. I compiti più importanti della ricerca scientifica includono: 1) sviluppo di mezzi per rappresentare oggetti studiati e costruiti come sistemi; 2) costruzione di modelli generalizzati del sistema, modelli di diverse classi e proprietà specifiche dei sistemi; 3) studio della struttura delle teorie dei sistemi e dei vari concetti e sviluppi dei sistemi. Nella ricerca sui sistemi. In questo modo, l'oggetto analizzato è considerato come un certo insieme di elementi, la cui interconnessione determina le proprietà integrali di questo insieme. Di base l'accento è posto sull'individuazione della varietà di connessioni e relazioni che hanno luogo sia all'interno dell'oggetto di studio sia nei suoi rapporti con l'ambiente esterno. Le proprietà di un oggetto come sistema integrale sono determinate non solo e non tanto dalla somma delle proprietà dei suoi singoli elementi, ma dalle proprietà della sua struttura, speciale formazione del sistema, inter-; connessioni grative dell'oggetto in esame. Per comprendere il comportamento dei sistemi, principalmente orientato agli obiettivi, è necessario identificare i processi di controllo implementati da un dato sistema: forme di trasferimento di informazioni da un sottosistema all'altro e modi di influenzare alcune parti del sistema su altre, coordinamento dei sistemi livelli inferiori del sistema da parte di elementi del suo livello superiore, controllo, influenza su quest'ultimo di tutti gli altri sottosistemi. Notevole importanza nella ricerca scientifica è data all'identificazione della natura probabilistica del comportamento degli oggetti oggetto di studio. Una caratteristica importante della ricerca scientifica è che non solo l'oggetto, ma anche il processo di ricerca stesso agisce come un sistema complesso, il cui compito, in particolare, è quello di combinare vari modelli dell'oggetto in un unico insieme. Gli oggetti di sistema, infine, di regola, non sono indifferenti al processo della loro ricerca e in molti altri modi. i casi potrebbero avere un impatto significativo su di esso. Nel contesto della rivoluzione scientifica e tecnologica in corso, si sta verificando un ulteriore chiarimento del contenuto della teoria scientifica: una divulgazione dettagliata dei suoi fondamenti filosofici, lo sviluppo di principi logici e metodologici e ulteriori progressi nella costruzione di una teoria generale della sistemi. S. p. è la base teorica e metodologica dell'analisi dei sistemi.

Esistono diversi punti di vista sul contenuto del concetto di “analisi di sistema” e sulla portata della sua applicazione. Lo studio delle varie definizioni di analisi di sistema ci consente di distinguerne quattro interpretazioni.

La prima interpretazione considera l'analisi di sistema come uno dei metodi specifici per selezionare la migliore soluzione ad un problema, identificandola, ad esempio, con un'analisi basata sul criterio del rapporto costo-efficacia.

Questa interpretazione dell'analisi del sistema caratterizza i tentativi di generalizzare i metodi più ragionevoli di qualsiasi analisi (ad esempio, militare o economica) e di determinare i principi generali della sua attuazione.

Nella prima interpretazione, l’analisi del sistema è, piuttosto, “analisi dei sistemi”, poiché l’enfasi è sull’oggetto di studio (il sistema), e non sulla considerazione sistematica (tenendo conto di tutti i fattori e le relazioni più importanti che influenzano il sistema). soluzione del problema, utilizzando una certa logica per trovare la soluzione migliore, ecc.)

In una serie di lavori che trattano determinati problemi dell'analisi del sistema, la parola "analisi" è usata con aggettivi come quantitativo, economico, delle risorse, e il termine "analisi del sistema" è usato molto meno frequentemente.

Secondo la seconda interpretazione, l'analisi del sistema è un metodo specifico di cognizione (l'opposto della sintesi).

La terza interpretazione considera l'analisi dei sistemi come qualsiasi analisi di qualsiasi sistema (a volte si aggiunge che l'analisi si basa sulla metodologia dei sistemi) senza ulteriori restrizioni sull'ambito della sua applicazione e sui metodi utilizzati.

Secondo la quarta interpretazione, l'analisi dei sistemi è un'area di ricerca teorica e applicata molto specifica, basata sulla metodologia dei sistemi e caratterizzata da determinati principi, metodi e ambito. Comprende sia metodi di analisi che metodi di sintesi, che abbiamo brevemente descritto in precedenza.

Quindi, l'analisi dei sistemi è un insieme di alcuni metodi scientifici e tecniche pratiche per risolvere vari problemi che sorgono in tutte le sfere dell'attività mirata della società, basati su un approccio sistemico e sulla presentazione dell'oggetto di studio sotto forma di un sistema. Una caratteristica dell'analisi del sistema è che la ricerca della migliore soluzione a un problema inizia con l'identificazione e l'organizzazione degli obiettivi del sistema durante il funzionamento del quale è sorto il problema. Allo stesso tempo, viene stabilita una corrispondenza tra questi obiettivi, le possibili modalità per risolvere il problema che si è presentato e le risorse necessarie a tal fine.

Lo scopo dell'analisi del sistema è una verifica completa ed esaustiva delle varie opzioni di azione in termini di confronto quantitativo e qualitativo delle risorse spese con l'effetto risultante.

L'analisi del sistema ha lo scopo di risolvere principalmente problemi debolmente strutturati, ad es. problemi, la cui composizione di elementi e relazioni sono solo parzialmente stabilite, problemi che sorgono, di regola, in situazioni caratterizzate dalla presenza di un fattore di incertezza e contenenti elementi non formalizzabili che non possono essere tradotti nel linguaggio della matematica.

L'analisi del sistema aiuta il responsabile della decisione ad affrontare in modo più rigoroso la valutazione delle possibili opzioni di azione e a scegliere quella migliore, tenendo conto di fattori e aspetti aggiuntivi non formalizzati che potrebbero essere sconosciuti agli specialisti che preparano la decisione.

2. Cause dell'AS. Caratteristiche di una SA perfetta

L'analisi dei sistemi è nata negli Stati Uniti e principalmente nelle profondità del complesso militare-industriale. Inoltre, negli Stati Uniti, l’analisi dei sistemi è stata studiata in molte organizzazioni governative. Era considerato lo spin-off di maggior valore nel campo della difesa e dell'esplorazione spaziale. In entrambe le camere del Congresso degli Stati Uniti negli anni '60. Nel secolo scorso furono introdotti progetti di legge “sulla mobilitazione e l’utilizzo delle forze scientifiche e tecniche del Paese per l’applicazione dell’analisi dei sistemi e dell’ingegneria dei sistemi al fine di utilizzare nel modo più completo le risorse umane per risolvere i problemi nazionali”.

L'analisi di sistema è stata utilizzata anche da manager e ingegneri di grandi imprese industriali. Lo scopo dell'applicazione dei metodi di analisi dei sistemi nell'industria e nel campo commerciale è trovare modi per ottenere profitti elevati.

Un esempio dell’uso dei metodi di analisi dei sistemi negli Stati Uniti è il sistema di pianificazione del programma noto come pianificazione-programmazione-budget (PPB), o “finanziamento del programma” in breve.

Oltre all'utilizzo del sistema PPB, negli Stati Uniti vengono utilizzati numerosi sistemi di previsione e pianificazione basati su metodi di analisi dei sistemi. In particolare, il sistema informativo PATTERN è stato utilizzato per la previsione e la pianificazione della ricerca e sviluppo; il sistema informativo automatizzato FAIM è stato utilizzato per gestire il progetto spaziale Apollo in tutte le fasi del suo sviluppo; con l'ausilio del sistema QUEST è stato raggiunto un rapporto quantitativo tra le forze militari compiti e obiettivi e i mezzi scientifici e tecnici necessari per la loro attuazione, per gli stessi scopi nell'industria, era il sistema SKOR.

La principale caratteristica metodologica di questi sistemi era il principio della divisione sequenziale di ciascun problema in diversi compiti di livello inferiore al fine di costruire un “albero degli obiettivi”.

I sistemi in esame hanno permesso di determinare i tempi per la risoluzione dei problemi scientifici e tecnici e la reciproca utilità del lavoro, hanno contribuito a migliorare la qualità delle decisioni prese superando un approccio ristretto dipartimentale alla loro adozione, rifiutando intuitivi e volitivi decisioni, nonché lavori che non possono essere completati entro i tempi stabiliti.

Allo stesso tempo, la pratica gestionale negli Stati Uniti negli ultimi decenni mostra che il termine “analisi di sistema” non viene utilizzato così spesso come in passato. Molti approcci per giustificare le decisioni complesse ad esso associate continuarono ad essere utilizzati e sviluppati in modo piuttosto intenso con nuovi nomi: "analisi del programma", "analisi delle politiche", "analisi delle conseguenze", ecc. Allo stesso tempo, la “novità” di questi tipi di analisi risiede piuttosto nei loro nomi. La loro base metodologica e metodologica continua ad essere l'analisi del sistema, l'ideologia dell'approccio sistemico.

L’analisi dei sistemi è un approccio scientifico e completo al processo decisionale. L'intero problema viene studiato nel suo insieme, gli obiettivi di sviluppo dell'oggetto di gestione e le varie modalità della loro implementazione vengono determinati alla luce delle possibili conseguenze. In questo caso, è necessario coordinare il lavoro di varie parti dell'oggetto di controllo, i singoli esecutori, al fine di indirizzarli al raggiungimento di un obiettivo comune.

Nessuna scienza nasce dall'oggi al domani, ma appare come risultato della coincidenza del crescente interesse per una certa classe di problemi e del livello di sviluppo di principi, metodi e mezzi scientifici con l'aiuto dei quali è possibile risolvere questi problemi. L’analisi dei sistemi non fa eccezione. Le sue radici storiche sono profonde quanto le radici della civiltà. Anche l'uomo primitivo, quando sceglieva un luogo dove costruire una casa, inconsciamente pensava in modo sistematico. Ma come disciplina scientifica, l'analisi dei sistemi ha preso forma durante la Seconda Guerra Mondiale, prima in relazione a problemi militari, e dopo la guerra - a problemi in vari ambiti dell'attività civile, dove è diventata un mezzo efficace per risolvere un'ampia gamma di problemi pratici i problemi.

Fu in questo momento che i fondamenti generali dell'analisi dei sistemi maturarono così tanto che iniziarono a essere formalizzati come un ramo indipendente della conoscenza. Si può dire con buona ragione che lo sviluppo di metodi di analisi dei sistemi ha notevolmente contribuito al fatto che la gestione in tutte le sfere dell'attività umana è passata dallo stadio dell'artigianato o dell'arte pura, che dipendeva in gran parte dalle capacità degli individui e dalle loro capacità. esperienza accumulata, allo stadio della scienza.

3. L'emergere e lo sviluppo di idee sistemiche. Segni di sistemicità

Ai nostri giorni si verifica un progresso della conoscenza senza precedenti che, da un lato, ha portato alla scoperta e all'accumulo di molti nuovi fatti e informazioni provenienti da vari ambiti della vita, e quindi ha posto l'umanità di fronte alla necessità di sistematizzarli, di trova il generale nel particolare, la costante nel cambiamento. D'altra parte, la crescita della conoscenza crea difficoltà nel suo sviluppo e rivela l'inefficacia di numerosi metodi utilizzati nella scienza e nella pratica. Inoltre, la penetrazione nelle profondità dell'Universo e del mondo subatomico, che è qualitativamente diverso dal mondo commisurato a concetti e idee già stabiliti, ha sollevato dubbi nella mente di alcuni scienziati sulla fondatezza universale delle leggi dell'esistenza e dello sviluppo di questione. Infine, lo stesso processo cognitivo, che assume sempre più la forma di un'attività trasformativa, acuisce la questione del ruolo dell'uomo come soggetto nello sviluppo della natura, dell'essenza dell'interazione tra uomo e natura e in connessione con questo riguarda lo sviluppo di una nuova comprensione delle leggi dello sviluppo della natura e della loro azione. Il fatto è che l'attività umana trasformativa cambia le condizioni per lo sviluppo dei sistemi naturali e contribuisce quindi all'emergere di nuove leggi e tendenze di movimento. In numerosi studi nel campo della metodologia, un posto speciale è occupato dall'approccio sistemico e, in generale, dal “movimento sistemico”. Il movimento dei sistemi stesso è stato differenziato e suddiviso in varie direzioni: teoria generale dei sistemi, approccio sistemico, analisi dei sistemi, comprensione filosofica della natura sistemica del mondo. Ci sono una serie di aspetti all'interno della metodologia della ricerca sui sistemi: ontologico (il mondo in cui viviamo è sistemico nella sua essenza?); ontologico-gnoseologico (la nostra conoscenza è sistematica e la sua sistematicità adeguata alla sistematicità del mondo?); epistemologico (il processo di cognizione è sistemico e ci sono limiti alla cognizione sistemica del mondo?); pratico (l’attività di trasformazione umana è sistematica?)