Поведение системы

Состояние системы – упорядоченное равновесие всех элементов системы, при этом изменение хотя бы одного элемента приводит к изменению других элементов.

Начальное состояние системы – система не имеет предыстории.

Финальное состояние – система достигает поставленной перед ней цели. Все остальные состояния называются промежуточные.

Состояние системы называется эквивалентным, если при одном и том же входном воздействии, на выходе мы получаем одинаковые реакции.

Состояние системы называется запрещенным, если это состояние вызывает нежелательную реакцию системы.

Состояние называется катастрофическим, если система совсем не функционирует, либо получаем отрицательную реакцию.

Система способна меняться и переходить из одного состояния в другое. Различают внутреннее и внешнее движение.

Внутреннее движение системы – это как бы пережевывание и переваривание пищи, то есть внутренний процесс, часто невидимый. О том, что процесс идет, мы можем наблюдать на выходе системы. Компьютер посчитал модель и выдал распечатку.

Внешнее движение системы – взаимодействие системы с внешней средой.

Система может находиться в следующих состояниях. Равновесие – способность системы при отсутствии внешних возмущений сохранять свое поведение сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была выведена.

Взаимодействие различных систем или элементов системы может носить характер сотрудничества или конфликта.

Различают следующие виды поведения:

- элементарное - это реакция системы на одно входное воздействие

- локально или тактическое - совокупность элементарных актов поведения и реакции системы

- стратегическое или целевое поведение - поведение системы в процессе достижения цели.

Совокупность элементов становится системой только при наличии общей цели функционирования системы.

Адаптация к внешней среде

Организация как система взаимодействует с внешней средой, а внешняя среда постоянно изменяется, поэтому чтобы выжить, система должна постоянно адаптироваться к внешней среде.

Ближайшее окружение или среда непосредственного воздействия. Воздействует с организацией наиболее часто: потребители, поставщики, работники, конкуренты, банки, налоговая инспекция.

Основная среда – воздействует на организацию нерегулярно и не непосредственно. Это социальные, культурные, политические, демографические, юридические и технологические факторы. При системном исследовании принято подробно исследовать все факторы внешней среды.

В плане адаптации важно понять узкое место предприятия. Это какое-то подразделение, какая-то техника, какие-то работники, которые снижают способность организации быстро реагировать на изменение внешней среды.

Спрос на продукцию предприятия резко вырос в 1,5, но предприятие не справляется с заказом:

- отсутствие работников нужной квалификации

- нехватка оборудования

- нехватка площадей…

22.04

Самоуправление системы

Управление – функция системы, которая обеспечивает ее деятельность в соответствии с планом и удерживает все показатели в допустимых пределах. Управление – это внешнее воздействие.

Самоуправление системы – способность системы самостоятельно реагировать на внешнее воздействие в итоге система постоянно адаптируется к воздействиям внешней и внутренней среды. Система полностью самоуправляема, если нет никакой иерархии. Но даже в иерархических структурах система обладает определенной самостоятельностью. Изменение в системах происходит постоянно, и самоорганизующиеся и самоуправляющие системы обладают следующими свойствами:

- способность изменять среду в своих целях.

- приспособляемость к изменениям внешней среды

- непредсказуемость поведения

- способность к самообучению

Самоуправляемые системы меняются не только под влиянием внешней среды, но и сами генерируют изменение. При этом любая развивающаяся система имеет две противоречивые тенденции:

1. Эволюция и развитие
2. Распады и так называемое возрастание энтропии

Самоорганизация подразумевает наличие заранее определенной цели, к которой система стремится самостоятельно. Наличие такой цели структурирует систему, делает ее более гибкой, повышается уровень организации системы.

Пример самоорганизующейся системы. У осьминогов самец умирает через 7-9 месяцев после достижения половой зрелости, а самки не позднее, чем на десятые сутки после появления последнего детеныша.

Самоорганизация всегда устремляет систему к какому-то устойчивому состоянию, при этом обычно у системы есть много вариантов поведения, чтобы достичь нужной цели, система выбирает один вариант

Точка А – точка бифуркации, точка выбора

Считается, что РФ прошла точку бифуркации в 90 гг.

Коэволюция систем

Термин появился в 1964 году в экологии.

Коэволюция (в экологическом аспекте) – взаимное приспособление видов, то есть хищничество и паразитизм, нахлебничество, взаимовыгодность.

Постепенно теорию коэволюции стали использовать не только в биологических системах, но и при рассмотрении человеческого общества. В итоге от теории эволюции постепенно наука перешла к теории коэволюции, то есть стали рассматриваться все эволюционные процессы взаимно. Выделяют два типа коэволюции: сотрудничество и конкуренция.

Коэволюция - совместное, сопряженное, взаимообусловленное, но автономное развитие целостных систем, то есть это сосуществование и соразвитие человека, животных, растений всего на земле.

Понятие самоорганизации и коэволюция связаны между собой. Самоорганизация - изменение одной системы, а коэволюция – это отношение между системами.

29.04

Методология системного анализа

Специфика системного анализа:

1. Рекомендуется сравнивать все возможные теоретические альтернативы. Традиционно сравниваются два варианта
2. Отвлечение от второстепенного и рассмотрение существенных свойств.
3. Объединение в рамках исследования живой и неживой природы, материального и духовного, хауса и порядка
4. Все выводы по анализу должны делаться не просто в рамках предметного знания, а в рамках целостных знаний (во взаимосвязи с другими науками)

В процессе системного анализа создается некоторая модель, которая позволяет выработать наиболее предпочтительные решения, и оценить целесообразность тех или иных действий. Модель может быть математической или словесной.

Системный анализ строится на использовании категории системы:

- рассматривается система в целом, рассматриваются подсистемы, рассматриваются функции систем и подсистем, связи в системе, цель системы, особое внимание уделяется анализу целей и задач системы.

Использование системного анализа помогает исследовать такое узкое место в исследованиях, как четкая постановка проблемы.

Системные методы помогают сформулировать слабо структурированные проблемы, где трудно использовать математические методы.

При формулировании проблемы используют следующий подход:

- определяются важные показатели системы

- определяется, существуют ли проблемы в плане этих показателей

- Анализируем их

- точная формулировка проблемы и анализ ее структуры

- рассматривается развитие проблемы в прошлом и будущем

- рассматриваются связи данной проблемы с другими проблемами

- ставится вопрос о принципиальной разрешимости проблемы

Ищутся пути достижение поставленных целей. Для этого производятся выделения подвопросов, составляющих проблему, ставится вопрос: зачем следует решать этот вопрос? То есть какие изменения в системе ожидаются при решении этого вопроса.

При решении любой проблемы необходимо четко установить границы и не пытаться объять необъятное. Необходимо сформулировать условия, которые характеризуют необходимое или желаемое положение дел.

Анализируем фактическое положение дел в анализируемой области и определяем несоответствие между фактическим и желаемым.

По каждой выявленной проблеме выявляется актуальность (в том числе по сравнению с другими проблемами).

Анализируются причины, порождающие выявленные недостатки.

Определяются средства устранения причин.

Установить пути реализации выбранных средств

Системный подход можно представить как сочетание различных описаний:

1. Морфологическое описание (из каких частей состоит система)

2. Функциональное описание (какие функции выполняет система)

3. Информационное описание системы (передача информации между частями системы)

4. Коммуникационное описание системы – это описание взаимосвязи системы с другими системами по горизонтали и вертикали.

5. Интеграционное описание – изменение системы во времени и пространстве

6. Описание истории системы

Практика

Эвристические методы синтеза систем

Правила настроя на творческое мышление (активизаторы настроя):

1. Правило 24: записываем в блокнот все, что возникает в олове по поводу решения данной проблемы на протяжении целых суток.
2. Правило 25: предполагается выдвижение не менее 25 идей
3. Правило 26: ищем слова на все буквы алфавита
4. Методы аналогии: прямые аналогии (стрекоза и вертолет), субъективная аналогия (чтобы я чувствовал, если бы я был доской), символические аналогии (дерево решений, генеалогическое дерево), фантастические аналогии (из фантастических романов)
5. Метод инверсии (перестановка, переворачивание, выворачивание)
6. Метод эмпатии – исследователь ставит себя на место этой системы
7. Метод идеализации – разработка полностью идеальной системы
8. Метод мозгового штурма (коллективное генерирование идей)
9. Метод фокальных объектов (перенесение признаков случайного объекта, который попал в фокус вашего внимания)
10. Метод генерирования случайных ассоциаций

Список объектов	список признаков
доска	красивый
стол	яркий
стул	функциональный
сумка	веселый
	цветной
	прочный

1. Метод контрольных вопросов:

1. Какое новое применение системе можно предложить?
2. На какую другую системы похода эта, и что можно скопировать?
3. какие возможны модификации путем изменения функций?
4. Что можно в системе увеличить?
5. Что можно в системе уменьшить?
6. Что можно в системе заменить?
7. Что можно в системе преобразовать? (Схему порядок работы)
8. Что можно сделать в системе наоборот?
9. Какие новые комбинации элементов возможны?

6.05

Чем отличается системный анализ от других методов анализа

Рассматриваются все технически возможные альтернативные методы и средства достижения целей. Все альтернативы оцениваются с позиции длительной перспективы. Часто отсутствуют стандартные решения. Четко излагаются различные взгляды на решение одной и той же проблемы. Требования по стоимости и по времени нечетко определены. Особое внимание обращается на субъективные факторы, на согласование различных точек зрения. Особое внимание уделяется факторам риска и неопределенности.

Методы системного анализа:

1. Использование математических методов и ставится задача, например, нахождения максимума целевой функции. Используется классическая математика, лингвистические методы, статистика
2. Используются логика и методы чисто системного анализа. Проблема структурируется, ставится цель, определяются функции и т.д.
3. Графические методы: диаграммы, гистограммы, рисунки, структурные схемы, сетевые модели.

Данные методы позволяют сделать решение более четким.

1. Использование матриц. Матрицы позволяют наглядно представить информацию и раскрыть внутренние связи между элементами, например, периодическая система элементов Менделеева.
2. Метод сценариев. Данный метод появился именно в системном анализе: группа квалифицированных профессионалов составляет сценарий решения проблемы или развития событий. Различные разделы сценария пишутся разными группами людей. Все сценарии являются логически обоснованными, при чем часто разрабатывается несколько сценариев, то есть сценарии отвечают на вопрос, что случится, если.… В итоге появляются дерево целей или дерево решений. После разработки такого дерева очень важно знать вероятность осуществление каждого сценария.
3. Метод мозговой атаки. Каждому участнику предоставляется право высказывать самые различные идеи. Все выслушивается без критики и записывается. Все предложения группируются и только после этого обсуждаются.
4. Метод Дельфи. Метод используется, если сбор группы невозможен. При этом каждый член группы анонимно без обсуждения с другими членами группы отвечает на поставленные вопросы, результаты ответов собираются, классифицируются, и интегральный документ направляется опять всем членам группы. Предлагается опять ответить на те же вопросы. Процедура может повторяться 3-5 раз.
5. Метод экспертных оценок. Использование опроса с последующим выбором предпочтительного варианта.
6. Метод дерева целей. Это дерево, которое объединяет все цели все ресурсы, а также все возможные варианты развития событий.

Приемы системного анализа. Приемы – отдельные действия, в процессе решения проблемы или в процессе использования метода. Метод шире, чем прием.

1. Сравнение – сопоставление чего-то с чем-то. Например, фактическое положение и желаемое, за прошлый год и за данный год или сравнение двух вариантов.
2. Нормирование. Устанавливаются нормативы или пределы на что-либо. Например, предел по времени, или предел по финансовым ресурсам, материальным ресурсам.
3. Исключение. Удаление чего-либо. Прием используется при составлении целей, подцелей при выборе альтернатив.
4. Гипотетический прием – выдвигаются различные гипотезы. Для этого проблема «обстреливается» большим количеством вопросов, на которые должны быть ответы. Этот прием широко используется при разработке множества альтернатив.
5. Балансовый прием. Составляется баланс чего-либо. Например, приход-расход.
6. Классификация – распределение чего-либо по классам, группам, разрядам.
7. Ранжирование – установление относительной важности чего-либо.
8. Идеализация – представление чего-либо лучше, чем есть на самом деле, используется при формировании альтернатив.
9. Упрощение – представление чего-либо проще, чем есть на самом деле
10. Отбор. Изучается не вся совокупность объектов, а лишь некоторая часть, заранее выделенная по определенным признакам
11. Доказательство от противного. Оценка актуальности проблемы через изучение последствий ее нерешения. Что будет, если данная проблема не будет решена.

Методика выработки и анализа целей системы.

Особое внимание в системном анализе уделяется выработке целей системы.

1 Методика системного анализа - методика ПАТТЕРН (США) предполагала разработку дерева целей. Основные рекомендации при выработке цели:

1. Цель должна направлять деятельность на получение полезного результата и играть активную роль в процессе
2. Цель должна быть реалистичной
3. В сложных системах цель может быть размыта, и заменяется на ряд подцелей
4. Цель формулируется во времени и в пространстве (краткосрочная, среднесрочная, долгосрочная).
5. Цели ниже лежащего уровня всегда рассматриваются как средства для достижения целей выше лежащего уровня
6. Достижение целей нижележащего уровня не может быть полностью обеспечена достижениями подцелей более низкого уровня.
7. Наиболее распространенным способом представления целей является дерево целей. Нужно стремиться ограничить число уровней целей до 5-7.
8. Параллельно дереву целей строится дерево критериев.
9. Для формулирования целей и подцелей при решении неясной проблемы можно ответить на вопросы, что нужно узнать, чтобы решить проблему, что нужно создать для решения проблемы, что нужно организоваться в процессе решения проблемы.

13.05