Представление системы в виде «черного ящика»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Цель работы: освоить метод «черного ящика» и научиться выделять сильные и слабые стороны деятельности организации на основе результатов анализа аналогов.

Задачи работы:

- построить «черный ящик» системы, выделив по 7-8 входов и выходов;

- установить связи между входами и выходами;

- на основании связей выделить наиболее существенные входы и выходы;

- провести анализ аналогов и выделить сильные и слабые стороны системы.

Предмет и объект работы определяются в соответствии с тематикой магистерской диссертации.

 

Краткое изложение основных теоретических и методических аспектов:

«Черный ящик» - термин, широко применявшийся в кибернетике при представлении изучаемого объекта моделью «вход – выход». Образное название «черный ящик» объясняется тем, что из-за сложности изучаемого объекта и невозможности понять его внутреннее строение исследователь ограничивается наблюдением его поведения на основе измерения только входных воздействий и выходных результатов, то есть закономерностей изменения «выходов» в зависимости от изменения «входов». При этом не ставится задача изучения состава и структуры системы. Однако, модель

«черного ящика» недостаточна при исследовании систем с активными элементами, поскольку для таких систем важно изучение внутренней структуры, закономерностей поведения активных элементов системы.

Модель «черного ящика» должна содержать явный критерий эффективности, который позволяет определить, насколько решение близко к цели («выходы»). При построении модели чрезвычайно важно указать, как переменные решения будут влиять на указанный критерий («входы»).

Может существовать несколько способов определения переменных решения, и не всегда сразу удается найти наиболее подходящие из них. Цели также могут быть не вполне ясны. Даже самые способные менеджеры могут не иметь представления о том, какие результаты они хотят получить. Проблемы возникают и в случае, когда целей много и необходимо выбрать одну из них, к тому же обычно невозможно оптимизировать одновременно две разные цели. Поэтому, как правило, бессмысленно получить

«наибольшую прибыль при минимальных вложениях» или «максимальные блага для большинства людей».

В силу этих причин на первом, концептуальном этапе построения модели детали ее работы обычно не рассматриваются. Основное внимание уделяется определению: 1) входов, т.е. того, что модель должна обрабатывать, и 2) выходов - того, что модель производит. Модель на данном этапе называется «черным ящиком», поскольку еще неизвестно, какая логика будет реализована в модели.

 

Рисунок 1 – Модель, построенная по принципу «черного ящика»

 

После определения входов и выходов модели их необходимо разбить на две категории: входы, именуемые внешними переменными, делятся на решения - переменные, контролируемые менеджером, и параметры - переменные, которыми менеджер управлять не может. Примерами переменных решения могут служить цена изделия; величина спроса и др. Примеры параметров: цены, назначаемые конкурентами; физические ограничения вместимости складского помещения; стоимость единицы сырья; прогнозируемое количество осадков и т.д. Многие неконтролируемые входные величины могут быть неизвестны заранее. Трактуя их как параметры, можно строить модель так, как если бы они были известны. Позднее можно конкретизировать численные значения этих величин, проанализировав данные и оценив эти значения или просто задать предполагаемое значение при анализе модели.

Выходы, называемые внутренними переменными, делятся на показатели эффективности (или критерии), которые определяют степень приближения к цели, и результирующие переменные, которые отражают другие следствия моделирования и помогают понять и правильно интерпретировать результаты работы модели. Критерии особенно важны, т.к. именно они показывают, насколько удалось приблизиться к преследуемой цели. Поэтому критерии часто называют целевыми функциями. Примерами целевых функций являются доход, доля рынка, совокупные издержки, степень удовлетворения клиентов и др. Примеры результирующих переменных - разбивка дохода по статьям, количество проданных изделий и др.

Некоторые определения, знание которых поможет выполнить работу.

Связь – совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Связь характеризуется направлением, силой и характером (или видом). По первым двум признакам связи можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые, а по характеру – на связи подчинения, генетические, равноправные (или безразличные), связи управления. Связи также разделить по месту приложения (внутренние и внешние), по направленности процессов в системе в целом или в отдельных ее подсистемах (прямые и обратные).

Внешняя среда – это набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, действуют на

систему. По сути дела, выделение внешней среды вытекает из необходимости разделения некоторой области материального мира на две части: исследуемую систему и внешнюю среду, для которой объект анализа (синтеза) не является функциональной подсистемой.

Входы системы хi – различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему.

Выходы системы yi – различные точки приложения влияния (воздействия) системы на внешнюю среду.

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Исследовать заданную систему с помощью применения метода

«черного ящика», а именно – определить по 7-8 входов и выходов каждой из систем и выделить по 3 наиболее существенных. Построить схему вида:

Рисунок 2 – Общая схема «черного ящика»

 

Входы		Выходы
1		1
…		…
8		8

2. На основе анализа входов и выходов системы описать, как внешняя среда воздействует на систему, как система воздействует на среду.

3. Подобрать для исследуемой системы несколько объектов-аналогов, используя материалы Интернет, городских и региональных СМИ, знания специалистов, работающих в области исследования.

4. Провести сравнительный анализ деятельности изучаемой системы и объектов-аналогов, выделить сильные и слабые стороны системы.

Контрольные вопросы:

1. Какие входы и выходы наиболее существенны для исследуемой системы, а значит, их необходимо учитывать при организации управления системой?

2. Что дает понимание входов и выходов системы?

3. Почему модель «черного ящика» не может являться достаточной при исследовании сложных социально-экономических систем?

4. Каковы результаты анализа аналогов?