Назначение теории систем и системного анализа

1. Цель курса «Основы теории систем и системный анализ».

2. Роль системного анализа в решении задач планирования, проектирования, управления.

1. Системность и системный подход.

Целью курса «Основы теории систем и управления» является:

- изучение сути и назначения системного анализа как методологической основы анализа, синтеза и практики проектирования сложных систем и перспективного планирования крупных мероприятий в условиях неопределённости.

- изучение предпосылок и возможностей математического моделирования, видов математических моделей и примеров их практического применения, знакомство с примерами типовых моделей анализа и синтеза и математическим инструментарием моделирования.

1. Теория систем – научная дисциплина, разрабатывающая концептуальные основы, терминологию и исследующая закономерности функционирования и развития сложных системных объектов.

Однако философская терминология теории систем не всегда легко преломляется в практическую деятельность. Поэтому появилось прикладное направление теории систем, так называемый системный анализ. В американской литературе, особенно если это касается военной области, системный анализ называют анализом систем.Приведём несколько общепринятых определений системного анализа.

2. Системный анализ (СА) - научная дисциплина, разрабатывающая общие принципы исследования сложных систем с учётом их системного характера. Или: СА - методология исследования объектов посредством представления их в качестве систем и анализа этих систем. Наконец, СА – это формализованный здравый смысл.

Системный анализ исследует категории, общие для многих дисциплин и относящиеся к системам, которые изучаются любой наукой. Предметом СА являются сложные системы и ситуации, для которых необходимо определить задачи и направления действий. Привлечение методов СА необходимо, прежде всего, потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределённости, которая обусловлена наличием факторов, неподдающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы СА направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Специалисты по СА только готовят или рекомендуют варианты решения, принятие же решения остаётся в компетенции лица принимающего решение (ЛПР).

Возникновение СА хронологически почти совпало с появлением смежных с ним научных дисциплин: кибернетикой, исследованием операций, математическим программированием, теорией оптимального управления, логистикой и др. В рамках нашего курса большой интерес представляет развитие системных представлений в области управления. Первым в явной форме вопрос о научном подходе к управлению сложными системами, каким является общество, поставил М.А. Ампер. При построении классификации наук он выделил специальную науку об управлении государством и назвал ее кибернетикой. При этом он подчеркнул ее системные особенности: "Беспрестанно правительству приходится выбирать из различных мер ту, которая более всего пригодна к достижению цели (...) и лишь благодаря углубленному и сравнительному изучению различных элементов, доставляемых ему для этого выбора (...) оно может составить себе общие правила поведения. Эту науку я называю кибернетикой от греческого слова kibernhtikh, обозначавшего вначале искусство управления кораблем, а затем постепенно получившее у греков более широкое значение искусства управления вообще".

Бурное развитие кибернетики началось с первыми промышленными успехами в области вычислительной техники. В 1948 году научной общественности была представлена книга Н. Винера «Кибернетика», мгновенно ставшая бестселлером. Первоначально он определил кибернетику как науку об управлении и связи в животных и машинах, но в последующих изданиях он расширяет свои выводы до процессов в обществе. В СССР кибернетика была встречена враждебно и была объявлена лженаукой.

Параллельно с развитием теории систем шло развитие исследования операций - науки, занимающейся выработкой количественных рекомендаций, необходимых при планировании и организации операций. Предмет исследования операций – некоторое целенаправленное действие (операция), причём определение задачи и действий не входит непосредственно в исследование операций, поскольку они являются в сущности ограничениями, накладываемыми на параметры операции. Основными методами исследования операций являются методы математического моделирования, математическое программирование, статистические методы, имитационное моделирование, теория оптимальных решения и др.

Методы математического моделирования в экономике начали применять еще задолго до того, как экономика окончательно оформилась в самостоятельную научную дисциплину. Математические модели использовались еще Ф. Кенэ (1758г., «экономическая таблица»), А. Смитом (классическая макроэкономическая модель), Д. Рикардо (модель международной торговли). В XIX веке большой вклад в моделирование внесла математическая школа (Л. Вальрас, О. Курно, В Парето, Ф. Эджворт и др.). В XX веке методы математического моделирования экономики применялись очень широко и с их использованием связаны выдающиеся работы лауреатов нобелевской премии по экономике (Д. Хикс, Р. Солоу, В. Леонтьев, П. Самуэльсон).

Математические методы поиска оптимального решения получили в СССР название математическое программирование. За рубежом более популярно название исследование операций или оптимальное планирование. Зарождение этой науки связано с именами Нобелевского лауреата Л. Канторовича, Дж.Данцига, Р.Беллмана, Р.Гомори, А.Таккера и др.

На системных принципах построено ещё одно научное направление известное под названием «логистика». Объектом изучения дисциплины "Логистика" являются материальные и связанные с ними информационные потоки от поставщиков сырья до потребителей готовой продукции. Актуальность дисциплины и возрастающий интерес к ее изучению обусловлены потенциальными возможностями повышения эффективности функционирования материалопроводящих систем, которые открывает использование логистического подхода. Логистика позволяет существенно сократить временной интервал между приобретением сырья и полуфабрикатов и поставкой готового продукта потребителю, способствует резкому сокращению материальный запасов, ускоряет процесс получения информации, повышает уровень сервиса.

Управление материальными потоками всегда являлось существенной стороной хозяйственной деятельности. Однако лишь сравнительно недавно оно приобрело положение одной из наиболее важных функций экономической жизни. Основная причина - переход от рынка продавца к рынку покупателя, вызвавший необходимость гибкого реагирования производственных и торговых систем на быстро изменяющиеся приоритеты потребителя.

Лекция 1.2