История развития системных представлений

Объект, предмет, цель и задачи системного анализа.

В литературе приводится целый ряд близких по смыслу определений понятия системы и связанных с ним терминов. Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению главных мотивов системного анализа, дадим основные определения.

Система есть множество связанных между собой элементов, которое рассматривается как целое.

Элемент - неразложимый далее (в данной системе, при данном способе рассмотрения и анализа) компонент сложных объектов, явлений, процессов.

Структура - относительно устойчивая фиксация связей между элементами системы.

Целостность системы - это ее относительная независимость от среды и других аналогичных систем.

Эмерджентность - несводимость (степень несводимости) свойств системы к свойствам элементов системы.

Системный анализ является прикладной дисциплиной, призванной вырабатывать практические рекомендации для решения возникающих проблем.

Предметом системного анализа будут являться вопросы сбора, хранения и обработки информации об экономических объектах и, возможно, технологических процессах.

Системный анализ как отрасль науки, может быть разделен на две условные части:

теоретическую: использующую такие отрасли как теория вероятностей, теория информации, теория игр, теория графов, теория расписаний, теория решений, топология, факторный анализ и др.;

прикладную, основанную на прикладной математической статистике, методах исследовании операций, системотехнике и т. п.

Таким образом, системный анализ широко использует достижения многих отраслей науки и этот “захват” непрерывно расширяется.

Исследование систем осуществляется методами, средствами и технологиями, объединяемыми такими направлениями, как:

- системный анализ;

- системный подход;

- теория оптимального управления.

Положения теории систем:

1. Совокупность элементов системы рассматриваются как одно целое. Целое не является простой суммой частей, т.к. систему можно рассматривать только как единство. (н-р: группа людей как единое целое, но при подробном рассмотрении можно увидеть, что он не из той группы, чем то отличается, убрав его получим систему как единое целое сообщество)

2. Систему можно рассматривать как открытую, так и закрытую.

Открытая система - это такая система которая имеет связь с внешней средой (вход – выход)

Человеческое дыхание – яркий пример открытой системы.

Общественные организации – получают из внешней среды информацию, материалы, финансы и отдают всё это – в виде определенных видов услуг и товаров.

Фирма – любая хозяйственная деятельность, в т.ч. частный предпринимате ль – открытая система.

Закрытая система в природе не существует, рассматривается только в теории, для того чтобы рассмотреть последствия превращения открытой системы в закрытую систему.

Пример: будильник, часы – не имеют предположительно взаимодействий со внешней средой, но на самом деле это не так.

3. Заключается в том, что для восприятия системы как системы, необходимо чтобы система имела границы, которые отделяют её от внешней среды, до тех пор пока не возникнет необходимость взаимодействия с внешней средой. В фирме такие границы условные, относительные они являются не жесткими, не замкнутыми и даже расплывчаты для лиц не работающих в этой системе. Результат такого разграничения в том, что работа одного отдела не будет выполняться другим отделом.

4. Закрытая система подвержена энтропии. Энтропия – означает тенденцию к иссяканию, характерную для замкнутых систем (в физике). Открытая система получает вводы из внешней среды и не страдает от энтропии, потому что не может иссякнуть заряженная энергия (конденсатор).

Для того чтобы открытая система не страдала энтропией нужно, чтобы:

V_вх = V_вых + V_{вн. п.} (min) (1)

Вход = сумме выхода и внутренних потребностей, которые стремятся к min.

Если это равенство нарушается, то система приходит к нулевому значению.

Для организации, если фирма берет кредит в банке и не возвращает его, то это ведет к её банкротству, если фирма постепенно рассчитывается с кредитом, то выполняется равенство.

Внутреннее потребление min - это значит необходимо постоянно снижать издержки производства, но на величину издержек влияют и финансирование управленческого аппарата.

5. Для того, чтобы открытая ситема могла существовать она должна достичь такого состояния. При котором она усваивает достаточное количество вводов, чтобы возместить её выходы + внутреннее потребление, такое состояние называется динамическим гомеостазом или устойчивым состоянием.

Динамический гомеостаз – (процесс посредством которого наш организм удерживает определенную температуру не зависимо от среды; динамика – движение, изменение).

Устойчивое состояние – постоянное изменение, система должна находиться в динамическом равновесии, но не в абсолютном, т.к. в таком состоянии система будет нулевой.

Чтобы система находилась в состоянии динамического гомеостаза нужно устанавливать обратную связь, т.е. выполнение равенства (1), за этим следит главный менеджер.

Обратная связь – информационный поток о входе (выходе) и о внутреннем состоянии системы, с помощью различных методов обратной связи (способов).

(Пример градусник)

6. За исключением всей Вселенной все системы являются подсистемами одной крупной системы, но сами системы состоят из подсистем.

Система

7. Системы, особенноо социально-экономические тяготеют к нарастанию усложненности, дифференциации. Расширение систем сопровождается специализацией при делении на подразделения, подуровни.

Специализация управления производства происходит при расширении штата управления, увеличения объем производства.

Постоянно увеличиваются границы, создаются супер системы (ТНК “SONY”, “TOYOTA”), т.е. усложняется структура при росте производства.

Пример: рост в человеке костной, мышечной ткани, все одновременно.

8. Системы могут достигать желаемого состояния в соответствии с концепцией эквифинальности (точка зрения, взгляд на кокое-то явление, единый определяющий замысел).

Эквифинальность – свойство системы приходить в какое-то состояние, определяемое только её собственной структурой, независимо от условий внешней среды и начального состояния. Для поддержания оптимального состояния системы можно варьировать (информацией, материалами, финансами) в системе, но можно достичь этого другими способами.

Цель системы - предпочтительное для нее состояние.

Целенаправленное поведение - стремление достичь цели.

Обратная связь - воздействие результатов функционирования системы на характер этого функционирования.

Если обратная связь усиливает результаты функционирования, то она называется положительной, если ослабляет - отрицательной. Положительная обратная связь может приводить к неустойчивым состояниям, тогда как отрицательная обратная связь обеспечивает устойчивость системы.

Основные цели и задачи системного анализа:

– Определение границ системы, отделение ее от внешней среды.

– Составление списка элементов системы (подсистем, факторов, переменных и т.д.).

– Выявление сути целостности системы.

– Анализ взаимосвязей элементов системы.

– Построение структуры системы.

– Установление функций системы и ее подсистем.

– Согласование целей системы и ее подсистем.

– Уточнение границ системы и каждой подсистемы.

– Анализ явлений эмерджентности.

– Конструирование системной модели.

История развития системных представлений первоначально шла по нескольким отдельным направлениям. С разных исходных позиций приближались к современному пониманию системности философская и конкретно-практическая научная и техническая методология.

Первые представления о системе как совокупности элементов, находящихся в структурной взаимосвязи друг с другом и образующих определенную целостность, возникли в античной философии (Платон, Аристотель).

Принцип системности находит в XX веке все больше сторонников в различных областях знания. В 30-40-е годы австрийский ученый Л. фон Берталанфи успешно применил системный подход к изучению биологических процессов, а после второй мировой войны он предложил концепцию разработки общей теории систем.

В программе построения общей теории систем Берталанфи указывал, что ее основными задачами являются:

1) выявление общих принципов и законов поведения систем независимо от природы составляющих их элементов и отношений между ними;

2) установление в результате системного подхода к биологическим и социальным объектам законов, аналогичных законам естествознания;

3) создание синтеза современного научного знания на основе выявления изоморфизма законов различных сфер деятельности.

Системный подход находит все более широкое распространение и при анализе социальных систем. Применение понятий системного подхода к анализу конкретных прикладных проблем получило название системного анализа.

Системный анализ занимается не только изучением какого-либо объекта (явления, процесса), но главным образом исследованием связанной с ним проблемной ситуации, т.е. постановкой задачи.

В свете современных представлений системность всегда была методом любой науки:

Первым в явной форме вопрос о научном подходе к управлению сложными системами поставил М.-А. Ампер. При построении классификации всевозможных, в том числе и не существовавших тогда наук он выделил специальную науку об управлении государством и назвал ее кибернетикой. Он обозначил необходимое место для кибернетики в ряду других наук и подчеркнул основные ее системные особенности.

По-настоящему явное и массовое усвоение системных понятий, общественное осознание системности мира, общества и человеческой деятельности началось с 1948 г., когда американский математик Н. Винер опубликовал свою книгу "Кибернетика" (В. Винер Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. –М.: Наука, 1961.).

С кибернетикой связаны такие продвижения в развитии системных представлений, как типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе, подчеркивание принципа оптимальности в управлении и синтезе систем, осознание информации как всеобщего свойства материи и возможности ее количественного описания, развитие методологии моделирования вообще и в особенности идеи математического эксперимента с помощью ЭВМ.

Все это сыграло революционную роль в развитии общественного сознания, человеческой практики и культуры, подготовило почву для компьютеризации и информатизации различных сфер деятельности человека, которые происходят в наши дни.