Centralni postupak u analizi sistema je izgradnja generalizovanog modela (ili modela) koji odražava sve faktore i odnose realnog stanja koji se mogu pojaviti u procesu implementacije odluke. Dobijeni model se proučava kako bi se utvrdila bliskost rezultata primjene jedne ili druge alternativne opcije djelovanja na željenu, uporedni trošak resursa za svaku od opcija, stupanj osjetljivosti modela na raznih nepoželjnih spoljašnjih uticaja. Sistemska analiza se bazira na nizu primijenjenih matematičkih disciplina i metoda koje se široko koriste u savremenim upravljačkim aktivnostima: operativno istraživanje, metoda recenzije, metoda kritičnog puta, teorija redova čekanja, itd. Tehnička osnova analize sistema su savremeni računari i informacioni sistemi.

Metodološka sredstva koja se koriste u rešavanju problema uz pomoć sistemske analize određuju se u zavisnosti od toga da li se teži jednom cilju ili određenom skupu ciljeva, da li jedna osoba ili više ljudi donosi odluku i sl. Kada postoji jedan prilično jasno definisan cilj , čiji se stepen ostvarenosti može vrednovati na osnovu jednog kriterijuma, koriste se metode matematičkog programiranja. Ako se stepen ostvarenosti cilja mora procijeniti na osnovu više kriterija, koristi se aparat teorije korisnosti, uz pomoć kojeg se uređuju kriteriji i utvrđuje važnost svakog od njih. Kada je razvoj događaja određen interakcijom više osoba ili sistema, od kojih svaka teži svojim ciljevima i donosi vlastite odluke, koriste se metode teorije igara.

Učinkovitost proučavanja sistema upravljanja u velikoj mjeri je određena odabranim i korištenim metodama istraživanja. Da bi se olakšao izbor metoda u realnim uslovima odlučivanja, potrebno je metode podeliti u grupe, okarakterisati karakteristike ovih grupa i dati preporuke za njihovu upotrebu u razvoju modela i metoda sistemske analize.

Čitav skup istraživačkih metoda može se podijeliti u tri velike grupe: metode zasnovane na korištenju znanja i intuicije stručnjaka; metode formalizovanog predstavljanja upravljačkih sistema (metode formalnog modeliranja procesa koji se proučavaju) i integrisane metode.

Kao što je već napomenuto, specifičnost sistemske analize je kombinacija kvalitativnih i formalnih metoda. Ova kombinacija čini osnovu svake korištene tehnike. Razmotrimo glavne metode koje imaju za cilj korištenje intuicije i iskustva stručnjaka, kao i metode formaliziranog predstavljanja sistema.

Metode zasnovane na identifikaciji i generalizaciji mišljenja iskusnih stručnjaka, korišćenju njihovog iskustva i netradicionalnih pristupa analizi aktivnosti organizacije uključuju: metodu „brainstorming“, metodu tipa „scenarija“, metoda stručnih procjena (uključujući SWOT analizu), metoda "Delphi", metode kao što su "stablo ciljeva", "poslovna igra", morfološke metode i niz drugih metoda.

Gore navedeni pojmovi karakteriziraju jedan ili drugi pristup poboljšanju identifikacije i generalizacije mišljenja iskusnih stručnjaka (izraz "ekspert" na latinskom znači "iskusan"). Ponekad se sve ove metode nazivaju "ekspertskim". Međutim, postoji posebna klasa metoda koje su u direktnoj vezi sa ispitivanjem stručnjaka, tzv. metoda stručnih procena (pošto je uobičajeno da se u anketama stavljaju ocene u bodove i rangiranje), stoga ovi i slični pristupi ponekad se kombinuju sa terminom "kvalitativno" (precizirajući konvenciju ovog naziva, jer se prilikom obrade mišljenja dobijenih od stručnjaka mogu koristiti i kvantitativne metode). Ovaj termin (iako pomalo glomazan) više od drugih odražava suštinu metoda kojima su stručnjaci primorani pribjeći kada ne samo da ne mogu odmah opisati problem koji se razmatra analitičkim ovisnostima, već i ne vide koji od metoda formaliziranog predstavljanja sistema razmotrenih iznad može pomoći u dobijanju modela.

Brainstorming metode. Koncept brainstorminga postao je široko rasprostranjen od ranih 1950-ih kao "metoda sistematskog treniranja kreativnog razmišljanja" čiji je cilj "otkrivanje novih ideja i postizanje dogovora među grupom ljudi na osnovu intuitivnog razmišljanja".

Metode ovog tipa slijede glavni cilj - potragu za novim idejama, njihovu široku raspravu i konstruktivnu kritiku. Glavna hipoteza je pretpostavka da među velikim brojem ideja postoji barem nekoliko dobrih. U zavisnosti od usvojenih pravila i rigidnosti njihove implementacije, postoje direktni brainstorming, način razmene mišljenja, metode kao što su komisije, sudovi (kada jedna grupa daje što više predloga, a druga pokušava da ih što više kritikuje). koliko je to moguće) itd. U posljednje vrijeme ponekad se brainstorming provodi u obliku poslovne igre.

Metode tipa scenarija. Metode za pripremu i koordinaciju ideja o problemu ili analiziranom objektu, iznesene u pisanoj formi, nazivaju se scenariji. U početku je ovaj metod uključivao pripremu teksta koji sadrži logičan slijed događaja ili moguća rješenja problema, raspoređenih tokom vremena. Međutim, obavezan zahtjev vremenskih koordinata kasnije je uklonjen, a svaki dokument koji sadrži analizu problema koji se razmatra i prijedloge za njegovo rješavanje ili razvoj sistema, bez obzira u kojem obliku je predstavljen, počeo se nazivati scenario. Po pravilu, u praksi predloge za izradu ovakvih dokumenata prvo pišu stručnjaci pojedinačno, a zatim se formira usaglašen tekst.

Uloga sistemskih analitičara u pripremi scenarija je da pomognu vodećim stručnjacima relevantnih oblasti znanja da budu uključeni u identifikaciju opštih obrazaca sistema; analizira eksterne i unutrašnje faktore koji utiču na njen razvoj i formiranje ciljeva; identifikovati izvore ovih faktora; analizira izjave vodećih stručnjaka u periodičnoj štampi, naučnim publikacijama i drugim izvorima naučnih i tehničkih informacija; kreirati pomoćne informacione fondove (bolje automatizovane) koji doprinose rešavanju odgovarajućeg problema.

Scenarij vam omogućava da stvorite preliminarnu ideju o problemu (sistemu) u situacijama kada ga nije moguće odmah prikazati formalnim modelom. Ali ipak, skripta je tekst sa svim posljedicama koje proizlaze (sinonimija, homonimija, paradoksi) povezanim s mogućnošću njegovog dvosmislenog tumačenja od strane različitih stručnjaka. Stoga bi ovakav tekst trebalo smatrati osnovom za razvijanje formalizovanijeg pogleda na budući sistem ili problem koji se rješava.

Metode stručnih procjena. Osnovu ovih metoda čine različiti oblici stručnog istraživanja praćenog evaluacijom i odabirom najpoželjnije opcije. Mogućnost korištenja stručnih procjena, opravdanje njihove objektivnosti zasniva se na činjenici da se nepoznata karakteristika fenomena koji se proučava tumači kao slučajna varijabla, čiji je odraz zakona distribucije individualna procjena stručnjaka na pouzdanost i značaj događaja.

Pretpostavlja se da je prava vrijednost ispitivane karakteristike u rasponu procjena dobijenih od grupe eksperata i da je generalizovano kolektivno mišljenje pouzdano. Najkontroverznija tačka u ovim metodama je uspostavljanje težinskih koeficijenata prema procjenama koje izražavaju stručnjaci i svođenje suprotstavljenih procjena na neku prosječnu vrijednost.

Stručna anketa Ovo nije jednokratna procedura. Ovakav način dobijanja informacija o složenom problemu, koji karakteriše visok stepen neizvesnosti, trebalo bi da postane svojevrsni „mehanizam“ u složenom sistemu, tj. potrebno je stvoriti redovan sistem rada sa stručnjacima.

Jedna od varijanti ekspertske metode je metoda proučavanja snaga i slabosti organizacije, mogućnosti i prijetnji njenim aktivnostima - metoda SWOT analize.

Ova grupa metoda se široko koristi u socio-ekonomskim istraživanjima.

Metode tipa Delphi. U početku je Delphi metoda predložena kao jedan od postupaka brainstorminga i trebala bi pomoći u smanjenju utjecaja psiholoških faktora i povećanju objektivnosti stručnih procjena. Tada se metoda počela koristiti samostalno. Zasniva se na povratnim informacijama, upoznavanju eksperata sa rezultatima prethodnog kruga i uzimanju ovih rezultata u obzir prilikom procene značaja eksperata.

U specifičnim metodama koje implementiraju "Delphi" proceduru, ovaj alat se koristi u različitom stepenu. Dakle, u pojednostavljenom obliku, organiziran je niz iterativnih ciklusa brainstorminga. U složenijoj verziji razvija se program uzastopnih pojedinačnih istraživanja pomoću upitnika koji isključuju kontakte između stručnjaka, ali omogućavaju njihovo međusobno upoznavanje mišljenja između krugova. Upitnici od turneje do turneje mogu se ažurirati. Da bi se faktori poput sugestije ili prilagođavanja sveli na mišljenje većine, ponekad je potrebno da stručnjaci potkrepe svoje gledište, ali to ne dovodi uvijek do željenog rezultata, već, naprotiv, može povećati učinak prilagođavanja . U najnaprednijim metodama, stručnjacima se dodjeljuju težinski koeficijenti važnosti njihovih mišljenja, izračunati na osnovu prethodnih istraživanja, dorađuju se iz kruga u krug i uzimaju u obzir pri dobijanju generalizovanih rezultata procjene.

Metode tipa "stablo ciljeva". Pod pojmom „stablo“ podrazumijeva se korištenje hijerarhijske strukture dobijene podjelom općeg cilja na podciljeve, a ovi, pak, na detaljnije komponente, koje se mogu nazvati podciljevima nižih nivoa ili, počevši od određenog nivoa, funkcijama.

Metoda "stabla ciljeva" usmjerena je na dobijanje relativno stabilne strukture ciljeva problema, pravaca, tj. struktura koja se malo promijenila tokom određenog vremenskog perioda sa neizbježnim promjenama koje se dešavaju u bilo kojem sistemu u razvoju.

Da bi se to postiglo, prilikom konstruisanja početne verzije strukture treba uzeti u obzir obrasce formiranja ciljeva i koristiti principe formiranja hijerarhijskih struktura.

Morfološke metode. Osnovna ideja morfološkog pristupa je da se sistematski pronađu sva moguća rješenja problema kombiniranjem odabranih elemenata ili njihovih karakteristika. U sistematskom obliku, metodu morfološke analize prvi je predložio švajcarski astronom F. Zwicky i često se naziva "Cwicky metoda".

poslovne igre- razvijena je metoda simulacije za donošenje menadžerskih odluka u različitim situacijama igranjem grupe ljudi ili osobe i kompjutera po zadatim pravilima. Poslovne igre omogućavaju, uz pomoć modeliranja i imitacije procesa, analizu, rješavanje složenih praktičnih problema, osiguravanje formiranja kulture mišljenja, upravljanja, komunikacijskih vještina, donošenja odluka, instrumentalnog proširenja menadžerskih vještina.

Poslovne igre djeluju kao sredstvo za analizu sistema upravljanja i obuku stručnjaka.

Za opisivanje sistema upravljanja u praksi koristi se niz formalizovanih metoda koje u različitom stepenu omogućavaju proučavanje funkcionisanja sistema u vremenu, proučavanje šema upravljanja, sastava jedinica, njihove subordinacije itd. stvoriti normalne radne uslove za upravljački aparat, personalizaciju i jasno upravljanje informacijama

Jedna od najpotpunijih klasifikacija zasnovana na formalizovanom predstavljanju sistema, tj. na matematičkoj osnovi, uključuje sljedeće metode:

• - analitičke (metode i klasične matematike i matematičkog programiranja);
• - statistički (matematička statistika, teorija vjerovatnoće, teorija čekanja);
• - teorijske, logičke, lingvističke, semiotičke (smatrane kao sekcije diskretne matematike);

grafički (teorija grafova, itd.).

Klasa loše organizovanih sistema odgovara u ovoj klasifikaciji statističkim reprezentacijama. Za klasu samoorganizirajućih sistema najpogodniji modeli su diskretni matematički i grafički modeli, kao i njihove kombinacije.

Primijenjene klasifikacije su usmjerene na ekonomske i matematičke metode i modele i uglavnom su određene funkcionalnim skupom zadataka koje rješava sistem.

Razmotrimo primjere sistemske analize:

Primjer . Razmotrimo jednostavan zadatak - ići ujutro na nastavu na fakultetu. Ovaj problem, koji student često rješava, ima sve aspekte:

• - materijalni, fizički aspekt - učenik treba da pomjeri određenu masu, na primjer, udžbenike i sveske na potrebnu udaljenost;
• - energetski aspekt - učenik treba da ima i potroši određenu količinu energije za kretanje;
• - informacioni aspekt - informacije su potrebne o ruti kretanja i lokaciji univerziteta, a potrebno ih je obraditi na putu kretanja;
• - ljudski aspekt - kretanje, posebno kretanje autobusom je nemoguće bez osobe, na primjer, bez vozača autobusa;
• - organizacioni aspekt - potrebne su odgovarajuće transportne mreže i rute, stajališta i sl.;
• - prostorni aspekt - kretanje na određenoj udaljenosti;
• - vremenski aspekt - vrijeme će biti utrošeno na ovo kretanje (pri čemu će doći do odgovarajućih nepovratnih promjena u okruženju, odnosima, vezama).

Sve vrste resursa su usko povezane i isprepletene. Štaviše, one su nemoguće jedna bez druge, aktualizacija jednog od njih vodi aktualizaciji drugog.

Vrste razmišljanja

Poseban tip razmišljanja je sistemski, svojstven analitičaru koji želi ne samo da shvati suštinu procesa, fenomena, već i da njime upravlja. Ponekad se poistovjećuje s analitičkim razmišljanjem, ali ova identifikacija nije potpuna. Analitički način razmišljanja može biti, a sistemski pristup je metodologija zasnovana na teoriji sistema.

Predmetno (predmetno) razmišljanje je metoda (princip), uz pomoć koje je moguće namjerno (obično u svrhu proučavanja) identificirati i ažurirati, naučiti uzročno-posljedične veze i obrasce u nizu privatnih i opštih događaja i pojava. Često je to tehnika i tehnologija za proučavanje sistema.

Sistemsko (sistemsko) razmišljanje je metoda (princip), uz pomoć koje je moguće namjerno (obično u svrhu upravljanja) identificirati i ažurirati, naučiti uzročno-posljedične veze i obrasce u nizu općih i univerzalni događaji i fenomeni. Često je to metodologija sistemskog istraživanja.

U sistemskom razmišljanju, skup događaja, pojava (koji se mogu sastojati od različitih sastavnih elemenata) ažurira se, proučava kao cjelina, kao jedan događaj organiziran prema općim pravilima, pojava čije se ponašanje može predvidjeti, predvidjeti (po pravilu) bez razjašnjavanja ne samo ponašanja sastavnih elemenata, već i kvaliteta i kvantiteta njih samih. Dok se ne shvati kako sistem kao cjelina funkcionira ili se razvija, nikakvo poznavanje njegovih dijelova neće dati potpunu sliku ovog razvoja.

Princip sistema. Sistem. Osnovni pojmovi i definicije

Glavno polazište sistemske analize kao naučne discipline je princip doslednosti, koji se može percipirati kao filozofski princip koji obavlja i ideološku i metodološku funkciju. Funkcija svjetonazora princip konzistentnosti se manifestuje u predstavljanju objekta bilo koje prirode kao skupa elemenata koji su u određenoj interakciji jedni sa drugima sa spoljnim svetom, kao iu razumevanju sistemske prirode znanja. Metodološka funkcija princip konzistentnosti se manifestuje u ukupnosti kognitivnih sredstava, metoda i tehnika, koje su opšta metodologija sistemskog istraživanja.

Prve sistematske ideje o prirodi, njenim objektima i znanju o njima dogodile su se u antičkoj filozofiji Platona i Aristotela. Kroz istoriju formiranja sistemske analize, ideje o sistemima i obrascima njihove izgradnje, funkcionisanja i razvoja više puta su dorađivane i promišljane. Termin „sistem“ koristi se u onim slučajevima kada se želi okarakterisati predmet koji se proučava ili projektovani objekat kao nešto celovito (jedinstveno), složeno, o čemu je nemoguće odmah dati predstavu, prikazati ga, grafički opisati sa matematički izraz.

Upoređujući evoluciju definicije sistema (elementi veze, zatim cilj, pa posmatrač) i evoluciju upotrebe kategorija teorije znanja u istraživačkim aktivnostima, mogu se pronaći sličnosti: na početku su modeli (posebno formalne) zasnovane su samo na uzimanju u obzir elementi i veze, interakcije među njima, zatim - pažnja se počela poklanjati ciljevi, potraga za metodama njenog formalizacijskog predstavljanja (objektivna funkcija, kriterij funkcioniranja itd.), a počevši od 60-ih godina. posvećuje se sve veća pažnja posmatrač, osoba koja izvodi simulaciju ili provodi eksperiment, tj. donosilac odluka. Velika sovjetska enciklopedija daje sljedeću definiciju: „sistem je objektivno jedinstvo predmeta, pojava i znanja o prirodi i društvu koji su prirodno povezani jedni s drugima“), tj. naglašeno je da se koncept elementa (a samim tim i sistema) može primijeniti kako na postojeće, materijalno realizovane objekte, tako i na znanja o tim objektima ili o njihovim budućim implementacijama. Dakle, u konceptu sistema objektivno i subjektivno čine dijalektičko jedinstvo, te treba govoriti o pristupu predmetima proučavanja kao sistemima, o njihovoj različitoj zastupljenosti u različitim fazama spoznaje ili stvaranja. Drugim riječima, različiti koncepti se mogu staviti u pojam „sistema“ u različitim fazama njegovog razmatranja, kao da se govori o postojanju sistema u različitim oblicima. M. Mesarović, na primjer, predlaže isticanje slojeva razmatranje sistema. Slični slojevi mogu postojati ne samo tokom stvaranja, već i tokom spoznaje objekta, tj. kada prikazujemo objekte iz stvarnog života u obliku sistema apstraktno predstavljenih u našim umovima (u modelima), koji će onda pomoći u stvaranju novih objekata ili razviti preporuke za transformaciju postojećih. Tehnika sistemske analize može se razviti ne tako da pokriva nužno čitav proces spoznaje ili dizajna sistema, već za jedan od njegovih slojeva (što se, po pravilu, dešava u praksi), a kako bi se izbjegle terminološke i druge nesuglasice između istraživača ili sistema. programera, potrebno je, prije svega, jasno odrediti o kakvom sloju razmatranja je riječ.

Uzimajući u obzir različite definicije sistema i njihovu evoluciju, a ne ističući nijednu kao glavnu, ističe se da se u različitim fazama predstavljanja objekta kao sistema, u specifičnim situacijama, mogu koristiti različite definicije. Štaviše, kako se ideje o sistemu pročišćavaju ili kada se prelazi na drugi sloj njegovog proučavanja, definicija sistema ne samo da može, već i mora biti rafinirana. Potpuna definicija, koja uključuje i elemente, i veze, i ciljeve, i posmatrača, a ponekad i njegov "jezik" prikaza sistema, pomaže da se postavi zadatak, da se ocrtaju glavne faze metodologije analize sistema. Na primjer, u organizacionim sistemima, ako ne odredite osobu kompetentnu za donošenje odluka, možda nećete postići cilj zbog kojeg je sistem stvoren. Dakle, kada provodite analizu sistema, morate prije svega prikazati situaciju koristeći najpotpuniju definiciju sistema, a zatim, ističući najznačajnije komponente koje utiču na donošenje odluka, formulirati „radnu“ definiciju koja se može precizirati, proširiti , konvergirali u zavisnosti od toka analize. Pri tome treba imati u vidu da prečišćavanje ili konkretizacija definicije sistema u procesu istraživanja podrazumeva i odgovarajuće prilagođavanje njegove interakcije sa okruženjem i definisanje okruženja. Stoga je važno predvidjeti ne samo stanje sistema, već i stanje okoliša, uzimajući u obzir njegove prirodne vještačke nehomogenosti.

Posmatrač bira sistem iz okruženja, koji elemente koji su uključeni u sistem određuje iz ostatka, odnosno iz okruženja, u skladu sa ciljevima studije (dizajna) ili preliminarnom idejom problemske situacije. U ovom slučaju moguće su tri opcije za poziciju posmatrača, a to su:

može sebe pripisati okruženju i, predstavljajući sistem kao potpuno izolovan od okruženja, graditi zatvorene modele (u ovom slučaju okruženje neće igrati ulogu u proučavanju modela, iako može uticati na njegovu formulaciju);

uključite sebe u sistem i modelirajte ga uzimajući u obzir svoj uticaj i uticaj sistema na vaše ideje o njemu (situacija tipična za ekonomske sisteme);

odvojiti se i od sistema i od okoline, i smatrati sistem otvorenim, u stalnoj interakciji sa okruženjem, uzimajući u obzir ovu činjenicu pri modeliranju (takvi modeli su neophodni za razvoj sistema).

Razmotrite osnovne koncepte koji pomažu da se razjasni ideja sistema. Ispod element Uobičajeno je razumjeti najjednostavniji, nedjeljivi dio sistema. Međutim, odgovor na pitanje šta je to takav dio može biti dvosmislen. Na primjer, kao elementi tabele mogu se imenovati „noge, kutije, poklopac, itd.“ ili „atomi, molekuli“, ovisno o tome s kojim se zadatkom suočava istraživač. Stoga ćemo prihvatiti sljedeću definiciju: element je granica podjele sistema sa stanovišta aspekta razmatranja, rješenja konkretnog problema, postavljenog cilja. Ako je potrebno, možete promijeniti princip rasparčavanja, istaknuti druge elemente i koristiti novo rasparčavanje kako biste dobili adekvatniju predstavu o analiziranom objektu ili problemskoj situaciji. Sa višeslojnim razdvajanjem složenog sistema, uobičajeno je izdvojiti podsistemi i Komponente.

Koncept podsistema podrazumeva da se izdvaja relativno samostalan deo sistema koji ima svojstva sistema, a posebno ima podcilj na koji je podsistem orijentisan, kao i svoja specifična svojstva.

Ako dijelovi sistema nemaju takva svojstva, već su jednostavno zbirke homogenih elemenata, onda se takvi dijelovi obično nazivaju komponente.

koncept veza je uključen u bilo koju definiciju sistema i osigurava nastanak i očuvanje njegovih integralnih svojstava. Ovaj koncept istovremeno karakteriše i strukturu (statiku) i funkcionisanje (dinamiku) sistema. Komunikacija se definiše kao ograničenje stepena slobode elemenata. Zaista, elementi, ulazeći u interakciju (vezu) jedni s drugima, gube neka od svojih svojstava koja su potencijalno posjedovali u slobodnom stanju.

koncept stanje obično karakterišu „rez“ sistema, zastoj u njegovom razvoju. Ako uzmemo u obzir elemente  (komponente, funkcionalne blokove), treba uzeti u obzir da „izlazi“ (izlazni rezultati) zavise od , y i x, tj. g=f(,y,x), tada, u zavisnosti od zadatka, stanje se može definisati kao (,y),(,y,g) ili (,y,x,g).

Ako je sistem sposoban za prijelaz iz jednog stanja u drugo (npr.

), tada se kaže da ima komanda. Ovaj koncept se koristi kada su nepoznati obrasci (pravila) prelaska iz jednog stanja u drugo. Onda kažu da sistem ima neku vrstu ponašanja i saznaju njegovu prirodu, algoritam. S obzirom na uvođenje notacije, ponašanje se može predstaviti kao funkcija

koncept ravnoteža definira se kao sposobnost sistema da u odsustvu vanjskih remećejućih utjecaja (ili pod stalnim utjecajima) održi svoje stanje proizvoljno dugo vremena. Ovo stanje se zove stanje ravnoteže. Za ekonomske organizacione sisteme ovaj koncept je primenljiv prilično uslovno.

Ispod konvencionalnost razumjeti sposobnost sistema da se vrati u stanje ravnoteže nakon što je iz tog stanja doveden pod uticajem spoljašnjih (ili u sistemima sa aktivnim elementima - unutrašnjih) remetećih uticaja. Ova sposobnost je svojstvena sistemima sa konstantnim Y samo kada odstupanja ne prelaze određenu granicu. Stanje ravnoteže. Poziva se na koje se sistem može vratiti stabilno stanje ravnoteže.

Bez obzira na izbor definicije sistema (koja odražava prihvaćeni koncept i zapravo je početak modeliranja), on ima sljedeće znakovi:

integritet - određena nezavisnost sistema od spoljašnjeg okruženja i od drugih sistema;

povezanost, tj. prisustvo veza koje omogućavaju, kroz prelaze duž njih od elementa do elementa, da se povežu bilo koja dva elementa sistema, - Najjednostavnije veze su serijske i paralelne veze elemenata, pozitivna i negativna povratna sprega;

funkcije - prisustvo ciljeva (funkcija, sposobnosti) koji nisu prost zbir podciljeva (podfunkcija, sposobnosti) elemenata uključenih u sistem; nesvodljivost (stepen nesvodljivosti) svojstava sistema na zbir svojstava njegovih elemenata naziva se pojavljivanje.

Uređenost odnosa koji povezuju elemente sistema određuju strukturu sistema kao skupa elemenata koji funkcionišu u skladu sa vezama uspostavljenim između elemenata sistema. Veze određuju redosled razmene između elemenata materije, energije, informacije, što je važno za sistem.

Funkcije sistema su njegova svojstva koja vode ka postizanju cilja. Funkcionisanje sistema se manifestuje u njegovom prelasku iz jednog stanja u drugo ili u očuvanju nekog stanja u određenom vremenskom periodu. Odnosno, ponašanje sistema je njegovo funkcionisanje u vremenu. Ponašanje usmjereno ka cilju usmjereno je na postizanje željenog cilja sistema.

Veliki sistemi su sistemi koji uključuju značajan broj elemenata sa istim tipom veza. Složeni sistemi su sistemi sa velikim brojem elemenata različitih tipova i sa heterogenim odnosima među njima. Ove definicije su vrlo proizvoljne. Konstruktivnije je veliki složeni sistem definisati kao sistem, na čijim gornjim nivoima kontrole nisu potrebne sve informacije o stanju elemenata nižeg nivoa, pa čak i štetne.

Sistemi su otvoreni i zatvoreni. Zatvoreni sistemi imaju dobro definisane, krute granice. Za njihovo funkcionisanje neophodna je zaštita od uticaja okoline. Otvoreni sistemi razmjenjuju energiju, informacije i materiju sa okolinom. Razmjena sa vanjskim okruženjem, sposobnost prilagođavanja vanjskim uvjetima je neophodan uslov za postojanje otvorenih sistema. Sve organizacije su otvoreni sistemi.

Koncept "strukture sistema" igra ključnu ulogu u analizi i sintezi sistema, a bitna je sljedeća teza (zakon) kibernetike.

"Postoje zakoni prirode koji upravljaju ponašanjem velikih višestruko povezanih sistema bilo koje prirode: bioloških, tehničkih, društvenih i ekonomskih. Ovi zakoni se odnose na procese samoregulacije i samoorganizacije i izražavaju upravo te "vodeće principe" koji određuju rast i stabilnost, učenje i regulaciju, prilagođavanje i evoluciju sistema Na prvi pogled, potpuno različiti sistemi sa stanovišta kibernetike su potpuno isti, jer pokazuju takozvano održivo ponašanje, čija je svrha preživljavanje.

Takvo ponašanje sistema određeno je ne toliko specifičnim procesima koji se odvijaju u njemu samom, ili vrijednostima koje zauzimaju čak i najvažniji njegovi parametri, već, prije svega, njegovom dinamičkom strukturom, kao načinom organizovanje međusobnog povezivanja pojedinih delova jedne celine. Najvažniji elementi strukture sistema su povratne sprege i mehanizmi uslovne verovatnoće, koji obezbeđuju samoregulaciju, samoučenje i samoorganizaciju sistema. Glavni rezultat aktivnosti sistema su njegovi rezultati. Da bi ishodi ispunili naše ciljeve, potrebno je shodno tome organizovati strukturu sistema. „Odnosno, da bi se dobili traženi ishodi, potrebno je biti u stanju da utičemo na povratne informacije i mehanizme uslovnih verovatnoća, tj. kao i da bude u stanju da proceni rezultate ovih uticaja.

Pitanja za pregled Šta je metodologija sistemski analiza 3VM? Opišite proces izgradnje... CASE alata sistemski-objektno modeliranje i analiza(NLO-priručnik). 5.1. Metodologija sistemski-objektno modeliranje i analiza 5.1.1. ...

Struktura sistemski analiza i modeliranje procesa u tehnosferi

Sažetak >> Ekonomsko-matematičko modeliranje

Šta implementira metodologija rješenje problema. U centru metodologija sistemski analiza je operacija kvantitativne ... primjene ovoga metodologija. Široka primjena sistemski analiza doprinijelo njegovom poboljšanju. Sistemski analiza brzo se upija...

Osnovne odredbe sistemski analiza

Sažetak >> Ekonomska teorija

Zadaci se prirodno oslanjaju sistemski pristup kao osnovu metodologija sistemski analiza. Sistemski analiza u proučavanju društvenih ... matematičkih metoda, dok sistemski koncepti, metodologija sistemski analiza su fundamentalne. vrlo...

Analiza sistema - ovo je metodologija teorije sistema, koja se sastoji u proučavanju bilo kojih objekata predstavljenih kao sistemi, njihovom strukturiranju i naknadnoj analizi. glavna karakteristika

sistemska analiza leži u tome što uključuje ne samo metode analize (od grč. analiza - rasparčavanje predmeta na elemente), ali i metode sinteze (od grč. sinteza - povezivanje elemenata u jedinstvenu cjelinu).

Osnovni cilj sistemske analize je otkrivanje i eliminisanje nesigurnosti pri rješavanju složenog problema na osnovu pronalaženja najboljeg rješenja iz postojećih alternativa.

Problem u analizi sistema je kompleksno teorijsko ili praktično pitanje koje treba riješiti. U srcu svakog problema leži rješavanje neke kontradikcije. Na primjer, određeni problem predstavlja izbor inovativnog projekta koji bi zadovoljio strateške ciljeve preduzeća i njegove mogućnosti. Stoga potragu za najboljim rješenjima pri izboru inovativnih strategija i taktika inovativnog djelovanja treba vršiti na osnovu sistemske analize. Implementacija inovativnih projekata i inovativnih aktivnosti uvijek je povezana sa elementima neizvjesnosti koji nastaju u procesu nelinearnog razvoja, kako samih sistema, tako i sistema okruženja.

Metodologija sistemske analize zasniva se na operacijama kvantitativnog poređenja i odabira alternativa u procesu donošenja odluke koju treba implementirati. Ako je ispunjen zahtjev kriterija kvaliteta za alternative, onda se mogu dobiti njihove kvantitativne procjene. Da bi kvantitativne procjene omogućile poređenje alternativa, one moraju odražavati kriterije za odabir alternativa uključenih u poređenje (rezultat, efikasnost, trošak, itd.).

U analizi sistema, rješavanje problema se definira kao aktivnost koja održava ili poboljšava karakteristike sistema ili stvara novi sistem sa željenim kvalitetima. Tehnike i metode sistemske analize usmjerene su na razvoj alternativnih rješenja problema, utvrđivanje stepena neizvjesnosti za svaku opciju i poređenje opcija prema njihovoj djelotvornosti (kriterijumima). Štaviše, kriterijumi su izgrađeni na osnovu prioriteta. Analiza sistema se može predstaviti kao skup osnovnih logičkih elementi:

• - svrha studije je da se riješi problem i dobije rezultat;
• - resursi - naučna sredstva za rješavanje problema (metode);
• - alternative - rješenja i potreba da se izabere jedno od nekoliko rješenja;
• - kriteriji - sredstvo (znak) procjene rješivosti problema;
• - model za kreiranje novog sistema.

Štaviše, formulacija cilja sistemske analize igra odlučujuću ulogu, jer daje zrcalnu sliku postojećeg problema, željeni rezultat njegovog rješenja i opis resursa pomoću kojih se ovaj rezultat može postići (slika 4.2). .

Rice. 4.2.

Cilj se konkretizuje i transformiše u odnosu na izvođače i uslove. Cilj višeg reda uvijek sadrži početnu nesigurnost koju treba uzeti u obzir. Uprkos tome, cilj mora biti konkretan i nedvosmislen. Njegovo postavljanje treba da omogući inicijativu izvođača. „Mnogo je važnije izabrati „pravi“ cilj nego „pravi“ sistem“, rekao je Hol, autor knjige o sistemskom inženjerstvu; "Odabir pogrešnog cilja je rješavanje pogrešnog problema, a odabir pogrešnog sistema je jednostavno odabir suboptimalnog sistema."

Ako raspoloživi resursi ne mogu osigurati postizanje zacrtanog cilja, onda ćemo dobiti neplanirane rezultate. Cilj je željeni rezultat. Stoga se moraju odabrati odgovarajući resursi za postizanje ciljeva. Ako su resursi ograničeni, onda je potrebno prilagoditi cilj, tj. planirati rezultate koji se mogu dobiti sa datim skupom resursa. Stoga, formulacija ciljeva u inovacijskoj aktivnosti treba da ima specifične parametre.

Main zadataka analiza sistema:

• problem dekompozicije, tj. dekompozicija sistema (problema) na zasebne podsisteme (zadatke);
• zadatak analize je utvrđivanje zakona i obrazaca ponašanja sistema otkrivanjem svojstava i atributa sistema;
• zadatak sinteze se svodi na kreiranje novog modela sistema, određivanje njegove strukture i parametara na osnovu znanja i informacija dobijenih u rešavanju problema.

Opšta struktura sistemske analize prikazana je u tabeli. 4.1.

Tabela 4.1

Glavni zadaci i funkcije analize sistema

Struktura sistemske analize
raspadanje
Definicija i dekompozicija zajedničkog cilja, glavne funkcije	Funkcionalna konstrukcijska analiza	Razvoj novog modela sistema
Odvajanje sistema od okoline	Morfološka analiza (analiza odnosa komponenti)	Strukturna sinteza
Opis uticajnih faktora	Genetička analiza (analiza pozadine, trendova, prognoza)	Parametrijska sinteza
Opis trendova razvoja, neizvjesnosti	Analiza analoga	Evaluacija novog sistema
Opis kao "crna kutija"	Analiza učinka
Funkcionalna, komponentna i strukturna dekompozicija	Formiranje zahtjeva za sistem koji se kreira

U konceptu sistemske analize, proces rješavanja bilo kojeg složenog problema smatra se rješenjem sistema međusobno povezanih problema, od kojih se svaki rješava vlastitim predmetnim metodama, a zatim se ta rješenja sintetizuju, vrednuju po kriterijumu (ili kriterijuma) za postizanje rješivosti ovog problema. Logička struktura procesa donošenja odluka u okviru sistemske analize prikazana je na sl. 4.3.

Rice. 4.3.

U inovativnoj djelatnosti ne mogu postojati gotovi modeli odlučivanja, jer se uvjeti za implementaciju inovacija mogu mijenjati, potrebna je metodologija koja omogućava da se u određenoj fazi formira model odlučivanja koji je adekvatan postojećim uslovima.

Za donošenje „ponderisanih“ dizajnerskih, upravljačkih, društvenih, ekonomskih i drugih odluka neophodna je široka pokrivenost i sveobuhvatna analiza faktora koji značajno utiču na problem koji se rešava.

Analiza sistema se zasniva na skupu principa koji određuju njen glavni sadržaj i razliku od drugih vrsta analize. Ovo je neophodno znati, razumjeti i primijeniti u procesu implementacije sistemske analize inovacione djelatnosti.

To uključuje sljedeće principi :

• 1) krajnji cilj - formulisanje cilja studije, definisanje glavnih svojstava funkcionisanja sistema, njegove svrhe (postavke ciljeva), indikatora kvaliteta i kriterijuma za procenu ostvarenja cilja;
• 2) merenja. Suština ovog principa je uporedivost parametara sistema sa parametrima sistema višeg nivoa, tj. spoljašnje okruženje. Kvalitet funkcionisanja bilo kog sistema može se suditi samo u odnosu na njegove rezultate za supersistem, tj. da bi se utvrdila efektivnost funkcionisanja sistema koji se proučava, potrebno ga je predstaviti kao deo sistema višeg nivoa i oceniti njegove rezultate u odnosu na ciljeve i zadatke nadsistema ili okruženja;
• 3) ekvifinalnost - određivanje oblika održivog razvoja sistema u odnosu na početne i granične uslove, tj. utvrđivanje njegovog potencijala. Sistem može doći do željenog konačnog stanja bez obzira na vrijeme i određeno isključivo vlastitim karakteristikama sistema pod različitim početnim uslovima i na različite načine;
• 4) jedinstvo - razmatranje sistema kao celine i skupa međusobno povezanih elemenata. Princip je fokusiran na „gledanje unutar” sistema, na njegovo rasparčavanje uz održavanje integralnih ideja o sistemu;
• 5) odnosi - postupci za utvrđivanje odnosa, kako unutar samog sistema (između elemenata), tako i sa spoljašnjim okruženjem (sa drugim sistemima). U skladu sa ovim principom, sistem koji se proučava, pre svega, treba posmatrati kao deo (element, podsistem) drugog sistema, koji se naziva supersistem;
• 6) modularna konstrukcija – alokacija funkcionalnih modula i opis ukupnosti njihovih ulaznih i izlaznih parametara, čime se izbegava preterana detaljnost za kreiranje apstraktnog modela sistema. Alokacija modula u sistemu nam omogućava da ga posmatramo kao skup modula;
• 7) hijerarhije - definisanje hijerarhije funkcionalnih i strukturnih delova sistema i njihovo rangiranje, čime se pojednostavljuje razvoj novog sistema i utvrđuje redosled njegovog razmatranja (istraživanja);
• 8) funkcionalnost - zajedničko razmatranje strukture i funkcija sistema. U slučaju uvođenja novih funkcija u sistem, treba razviti i novu strukturu, a ne uključivati ​​nove funkcije u staru strukturu. Funkcije su povezane sa procesima koji zahtevaju analizu različitih tokova (materijala, energije, informacija), što zauzvrat utiče na stanje elemenata sistema i samog sistema u celini. Struktura uvijek ograničava tokove u prostoru i vremenu;
• 9) razvoj - utvrđivanje obrazaca njegovog funkcionisanja i potencijala za razvoj (ili rast), prilagođavanje promenama, proširenje, unapređenje, ugrađivanje novih modula na osnovu jedinstva razvojnih ciljeva;
• 10) decentralizacija - kombinacija funkcija centralizacije i decentralizacije u sistemu upravljanja;
• 11) neizvesnosti - uzimajući u obzir faktore neizvesnosti i slučajne faktore uticaja, kako u samom sistemu, tako i iz spoljašnje sredine. Identifikacija faktora neizvjesnosti kao faktora rizika omogućava njihovu analizu i kreiranje sistema upravljanja rizikom.

Princip krajnjeg cilja služi za određivanje apsolutnog prioriteta konačnog (globalnog) cilja u procesu provođenja sistemske analize. Ovaj princip nalaže sljedeće pravila:

• 1) prvo je potrebno formulisati ciljeve studije;
• 2) analiza se vrši na osnovu glavnog cilja sistema. Ovo omogućava određivanje njegovih glavnih bitnih svojstava, indikatora kvaliteta i kriterijuma evaluacije;
• 3) u procesu sinteze rešenja sve promene se moraju vrednovati sa stanovišta postizanja konačnog cilja;
• 4) svrhu funkcionisanja veštačkog sistema postavlja, po pravilu, supersistem u kome je sistem koji se proučava sastavni deo .

Proces implementacije sistemske analize u rješavanju bilo kojeg problema može se okarakterisati kao niz glavnih faza (slika 4.4).

Rice. 4.4.

Na pozornici raspadanje sprovedeno:

• 1) definisanje i dekompozicija opštih ciljeva rešavanja problema, glavne funkcije sistema kao ograničenja razvoja u prostoru, stanja sistema ili oblasti ​​​​dozvoljenih uslova postojanja (drvo ciljeva i stablo funkcija je definisano);
• 2) izbor sistema iz okruženja prema kriterijumu učešća svakog elementa sistema u procesu koji vodi do željenog rezultata na osnovu razmatranja sistema kao sastavnog dela nadsistema;
• 3) definisanje i opis uticajnih faktora;
• 4) opis razvojnih trendova i raznih vrsta neizvesnosti;
• 5) opis sistema kao "crne kutije";
• 6) dekompozicija sistema prema funkcionalnoj osobini, prema vrsti elemenata koji su u njega uključeni, ali strukturnim karakteristikama (po vrsti odnosa između elemenata).

Nivo dekompozicije se određuje na osnovu cilja studije. Dekompozicija se vrši u obliku podsistema, koji mogu biti serijski (kaskadni) spoj elemenata, paralelni spoj elemenata i veza elemenata sa povratnom spregom.

Na pozornici analiza Izvodi se detaljna studija sistema, koja uključuje:

• 1) funkcionalna i strukturna analiza postojećeg sistema, koja omogućava formulisanje zahteva za novi sistem. Obuhvata pojašnjenje sastava i obrazaca funkcionisanja elemenata, algoritama za funkcionisanje i interakciju podsistema (elemenata), razdvajanje kontrolisanih i neupravljanih karakteristika, postavljanje prostora stanja, vremenskih parametara, analizu integriteta sistema, formiranje zahtjevi za sistem koji se kreira;
• 2) analiza međuodnosa komponenti (morfološka analiza);
• 3) genetska analiza (praistorija, razlozi razvoja situacije, postojeći trendovi, pravljenje prognoza);
• 4) analiza analoga;
• 5) analiza efektivnosti rezultata, korišćenja resursa, blagovremenosti i efikasnosti. Analiza uključuje izbor mjernih skala, formiranje indikatora i kriterija učinka, ocjenu rezultata;
• 6) formulisanje zahteva za sistem, formulisanje kriterijuma za vrednovanje i ograničenja.

U procesu analize koriste se različite metode rješavanja problema.

Na pozornici sinteza :

• 1) izradiće se model potrebnog sistema. To uključuje: određeni matematički aparat, modeliranje, vrednovanje modela na adekvatnost, efikasnost, jednostavnost, greške, ravnotežu između složenosti i tačnosti, različite opcije implementacije, blokovsku i sistemsku konstrukciju;
• 2) vrši se sinteza alternativnih struktura sistema, što omogućava rešavanje problema;
• 3) radi se sinteza različitih parametara sistema u cilju otklanjanja problema;
• 4) procenjuju se opcije sintetizovanog sistema uz obrazloženje same šeme evaluacije, obradu rezultata i izbor najefikasnijeg rešenja;
• 5) procena stepena rešenosti problema vrši se po završetku analize sistema.

Što se tiče metoda analize sistema, treba ih detaljnije razmotriti, jer je njihov broj prilično velik i podrazumijeva mogućnost njihove upotrebe u rješavanju konkretnih problema u procesu dekompozicije problema. Posebno mjesto u analizi sistema zauzima metoda modeliranja, koja implementira princip adekvatnosti u teoriji sistema, tj. opis sistema kao adekvatnog modela. Model - ovo je pojednostavljena sličnost složenog sistema objekta, u kojem su sačuvana njegova karakteristična svojstva.

U analizi sistema, metoda modeliranja igra odlučujuću ulogu, jer svaki stvarni složeni sistem u istraživanju i projektovanju može biti predstavljen samo određenim modelom (konceptualnim, matematičkim, strukturalnim itd.).

U sistemskoj analizi, posebno metode simulacija:

• – simulacijsko modeliranje zasnovano na statističkim metodama i programskim jezicima;
• – situaciono modeliranje, zasnovano na metodama teorije skupova, teorije algoritama, matematičke logike i predstavljanja problemskih situacija;
• – modeliranje informacija, zasnovano na matematičkim metodama teorije informacionog polja i informacionih lanaca.

Pored toga, metode indukcionog i redukcionog modeliranja se široko koriste u analizi sistema.

Indukcijsko modeliranje se provodi u cilju dobijanja informacija o specifičnostima objekta-sistema, njegovoj strukturi i elementima, načinima njihove interakcije na osnovu analize pojedinog i dovođenja ovih informacija u opšti opis. Induktivna metoda modeliranja složenih sistema se koristi kada je nemoguće adekvatno predstaviti model unutrašnje strukture objekta. Ova metoda vam omogućava da kreirate generalizirani model objekta-sistema, čuvajući specifičnosti organizacijskih svojstava, odnosa i odnosa između elemenata, što ga razlikuje od drugog sistema. Prilikom konstruisanja ovakvog modela često se koriste metode logike teorije verovatnoće, tj. takav model postaje logičan ili hipotetički. Zatim se utvrđuju generalizovani parametri strukturne i funkcionalne organizacije sistema i opisuju njihove pravilnosti metodama analitičke i matematičke logike.

Redukciono modeliranje se koristi za dobijanje informacija o zakonima i obrascima interakcije u sistemu različitih elemenata u cilju očuvanja celokupne strukturne formacije.

Ovom metodom istraživanja sami elementi se zamjenjuju opisom njihovih vanjskih svojstava. Upotreba metode redukcionog modeliranja omogućava rješavanje problema određivanja svojstava elemenata, svojstava njihove interakcije i svojstava strukture samog sistema, u skladu sa principima cjelokupne formacije. Ova metoda se koristi za traženje metoda za dekomponovanje elemenata i promenu strukture, dajući sistemu kao celini nove kvalitete. Ova metoda ispunjava ciljeve sinteze svojstava sistema na osnovu proučavanja unutrašnjeg potencijala za promjenu. Praktični rezultat korištenja metode sinteze u redukcijskom modeliranju je matematički algoritam za opisivanje procesa interakcije elemenata u cijeloj formaciji.

Glavne metode sistemske analize su skup kvantitativnih i kvalitativnih metoda koje se mogu predstaviti u obliku tabele. 4.2. Prema klasifikaciji V. N. Volkove i A. A. Denisova, sve metode se mogu podijeliti u dvije glavne vrste: metode formalnog predstavljanja sistema (MFPS) i metode i metode za aktiviranje intuicije stručnjaka (MAIS).

Tabela 4.2

Metode analize sistema

Razmotrite sadržaj glavnog metode formalnog predstavljanja sistema koji koriste matematičke alate.

analitičke metode, uključujući metode klasične matematike: integralni i diferencijalni račun, traženje ekstrema funkcija, varijacijski račun; matematičko programiranje; metode teorije igara, teorije algoritama, teorije rizika itd. Ove metode omogućavaju da se opiše niz svojstava višedimenzionalnog i višestruko povezanog sistema, prikazanog kao jedna tačka koja se kreće u n -dimenzionalni prostor. Ovo mapiranje se vrši pomoću funkcije f (s ) ili pomoću operatora (funkcionalno) F (S ). Također je moguće prikazati dva ili više sistema ili njihove dijelove sa tačkama i razmotriti interakciju ovih tačaka. Svaka od ovih tačaka se kreće i ima svoje vlastito ponašanje n -dimenzionalni prostor. Ovo ponašanje tačaka u prostoru i njihova interakcija opisuju se analitičkim obrascima i mogu se predstaviti kao veličine, funkcije, jednačine ili sistem jednačina.

Upotreba analitičkih metoda je potrebna samo kada se sva svojstva sistema mogu predstaviti u obliku determinističkih parametara ili zavisnosti između njih. Nije uvijek moguće dobiti takve parametre u slučaju višekomponentnih, višekriterijumskih sistema. Da bi se to postiglo, potrebno je prvo utvrditi stepen adekvatnosti opisa takvog sistema analitičkim metodama. To pak zahtijeva korištenje srednjih, apstraktnih modela koji se mogu istražiti analitičkim metodama, ili razvoj potpuno novih sistemskih metoda analize.

Statističke metode su osnove sljedećih teorija: vjerovatnoće, matematička statistika, istraživanje operacija, statistička simulacija, čekanje u čekanju, uključujući Monte Carlo metod, itd. Statističke metode vam omogućavaju da prikažete sistem korištenjem slučajnih (stohastičkih) događaja, procesa koji se opisuju pomoću odgovarajuće probabilističke (statističke) karakteristike i statističke pravilnosti. Statističke metode se koriste za proučavanje složenih nedeterminističkih (samorazvijajućih, samoupravljajućih) sistema.

teorijske metode, prema M. Mesarovichu, oni služe kao osnova za stvaranje opšte teorije sistema. Uz pomoć ovakvih metoda, sistem se može opisati univerzalno (skup, element skupa, itd.). Prilikom opisivanja moguće je uvesti bilo koji odnos između elemenata, vođen matematičkom logikom, koja se koristi kao formalni deskriptivni jezik odnosa između elemenata različitih skupova. Metode teorijske skupove omogućavaju opisivanje složenih sistema u formalnom jeziku modeliranja.

Takve metode je svrsishodno koristiti u slučajevima kada se složeni sistemi ne mogu opisati metodama jedne predmetne oblasti. Teorijske metode analize sistema su osnova za kreiranje i razvoj novih programskih jezika i kreiranje sistema kompjuterski potpomognutog projektovanja.

Boolean Methods su jezik za opisivanje sistema u terminima algebre logike. Logičke metode se najčešće koriste pod imenom Bulova algebra kao binarni prikaz stanja sklopova elemenata računara. Logičke metode omogućavaju da se sistem opiše u obliku pojednostavljenih struktura zasnovanih na zakonima matematičke logike. Na osnovu takvih metoda razvijaju se nove teorije formalnog opisa sistema u teorijama logičke analize i automata. Sve ove metode proširuju mogućnost primjene sistemske analize i sinteze u primijenjenoj informatici. Ove metode se koriste za kreiranje modela složenih sistema koji su adekvatni zakonima matematičke logike za izgradnju stabilnih struktura.

lingvističke metode. Uz njihovu pomoć stvaraju se posebni jezici koji opisuju sisteme u obliku pojmova tezaurusa. Tezaurus je skup semantičkih jedinica određenog jezika sa datim sistemom semantičkih odnosa. Takve metode su našle svoju primjenu u primijenjenoj informatici.

Semiotičke metode zasnivaju se na pojmovima: simbol (znak), sistem znakova, znakovna situacija, tj. koristi se za simbolički opisivanje sadržaja u informacionim sistemima.

Lingvističke i semiotičke metode postale su široko rasprostranjene kada je nemoguće formalizirati donošenje odluka u loše formaliziranim situacijama za prvu fazu istraživanja, a analitičke i statističke metode se ne mogu koristiti. Ove metode su osnova za razvoj programskih jezika, modeliranje, automatizaciju projektovanja sistema različite složenosti.

Grafičke metode. Koriste se za prikaz objekata u obliku slike sistema, a također vam omogućavaju da prikažete sistemske strukture i odnose u generaliziranom obliku. Grafičke metode su volumetrijske i linearno-planarne. Uglavnom se koriste u obliku Ganttograma, trakastih dijagrama, dijagrama, dijagrama i crteža. Takve metode i reprezentacija dobijena uz njihovu pomoć omogućavaju vizualizaciju situacije ili procesa donošenja odluka u promjenjivim uvjetima.

Alekseeva M. B. Sistemski pristup i sistemska analiza u ekonomiji.

Alekseeva M. B., Balan S. N. Osnove teorije sistema i sistemske analize.

Analiza sistema- naučna metoda spoznaje, koja je niz radnji za uspostavljanje strukturnih odnosa između varijabli ili elemenata sistema koji se proučava. Zasniva se na skupu opštih naučnih, eksperimentalnih, prirodnih, statističkih i matematičkih metoda.

Za rješavanje dobro strukturiranih kvantitativnih problema koristi se poznata metodologija istraživanja operacija, koja se sastoji u izgradnji adekvatnog matematičkog modela (na primjer, linearni, nelinearni, dinamički problemi programiranja, problemi teorije čekanja, teorije igara itd.) i primjena metoda za pronalaženje optimalne strategije kontrole ciljanih akcija.

Sistemska analiza obezbeđuje sledeće sistemske metode i procedure za upotrebu u različitim naukama, sistemima:

apstrakcija i specifikacija

analiza i sinteza, indukcija i dedukcija

Formalizacija i konkretizacija

sastav i razlaganje

Linearizacija i izbor nelinearnih komponenti

Strukturiranje i restrukturiranje

· izrada prototipa

reinženjering

algoritmizacija

simulacija i eksperiment

softverska kontrola i regulacija

Prepoznavanje i identifikacija

grupisanje i klasifikacija

stručno ocjenjivanje i ispitivanje

verifikacija

i druge metode i procedure.

Treba istaći zadatke proučavanja sistema interakcija analiziranih objekata sa okolinom. Rješenje ovog problema uključuje:

- povlačenje granice između sistema koji se proučava i okoline, što određuje maksimalnu dubinu

uticaj interakcija koje se razmatraju, na koje je razmatranje ograničeno;

- utvrđivanje stvarnih resursa takve interakcije;

– razmatranje interakcija sistema koji se proučava sa sistemom višeg nivoa.

Zadaci sljedećeg tipa povezani su sa projektovanjem alternativa za ovu interakciju, alternativa za razvoj sistema u vremenu i prostoru. Važan pravac u razvoju metoda sistemske analize povezan je sa pokušajima stvaranja novih mogućnosti za konstruisanje originalnih alternativa rješenja, neočekivanih strategija, neobičnih ideja i skrivenih struktura. Drugim riječima, govor ovdje o razvoju metoda i sredstava jačanje induktivnih mogućnosti ljudskog mišljenja, za razliku od njegovih deduktivnih mogućnosti, na koje je, zapravo, usmjeren razvoj formalno-logičkih sredstava. Istraživanja u ovom smjeru su počela tek nedavno, a u njima još uvijek ne postoji jedinstven konceptualni aparat. Ipak, ovdje se može izdvojiti nekoliko važnih područja, kao što je razvoj formalni aparat induktivne logike, metode morfološke analize i druge strukturne i sintaksičke metode za konstruisanje novih alternativa, sintaktičke metode i organizaciju grupne interakcije u rešavanju kreativnih problema, kao i proučavanje glavnih paradigmi tragačkog mišljenja.

Zadaci trećeg tipa se sastoje od konstruisanja skupa simulacijski modeli opisivanje uticaja jedne ili druge interakcije na ponašanje predmeta proučavanja. Treba napomenuti da sistemske studije nemaju za cilj stvaranje neke vrste supermodela. Riječ je o razvoju privatnih modela, od kojih svaki rješava svoja specifična pitanja.

Čak i nakon što su takvi simulacijski modeli kreirani i proučeni, ostaje otvoreno pitanje objedinjavanja različitih aspekata ponašanja sistema u jednu šemu. Međutim, to se može i treba riješiti ne izgradnjom supermodela, već analizom reakcija na uočeno ponašanje drugih objekata u interakciji, tj. proučavanjem ponašanja objekata – analoga i prenošenjem rezultata ovih studija na objekat sistemske analize. Takva studija daje osnovu za smisleno razumijevanje situacija interakcije i strukture odnosa koji određuju mjesto sistema koji se proučava u strukturi supersistema, čiji je sastavni dio.

Zadaci četvrtog tipa povezani su sa dizajnom modeli donošenja odluka. Svaka sistemska studija povezana je sa proučavanjem različitih alternativa za razvoj sistema. Zadatak sistemskih analitičara je da izaberu i opravdaju najbolju razvojnu alternativu. U fazi razvoja i donošenja odluka potrebno je voditi računa o interakciji sistema sa njegovim podsistemima, kombinovati ciljeve sistema sa ciljevima podsistema, te izdvojiti globalne i sekundarne ciljeve.

Najrazvijenije i ujedno najspecifičnije područje znanstvenog stvaralaštva povezano je s razvojem teorije odlučivanja i formiranjem ciljnih struktura, programa i planova. Posla i aktivnog rada istraživača ovdje ne nedostaje. Međutim, u ovom slučaju previše je rezultata na nivou nepotvrđenih pronalazaka i neslaganja u razumijevanju kako suštine zadataka, tako i sredstava za njihovo rješavanje. Istraživanja u ovoj oblasti uključuju:

a) izgradnju teorije za ocjenu efektivnosti donesenih odluka ili formiranih planova i programa;

b) rješavanje problema višekriterijuma u evaluaciji odluka ili alternativa planiranja;

c) proučavanje problema neizvjesnosti, posebno povezane ne sa statističkim faktorima, već sa nesigurnošću stručnih prosudbi i namjerno stvorene nesigurnosti povezane sa pojednostavljivanjem ideja o ponašanju sistema;

d) razvoj problema agregiranja individualnih preferencija o odlukama koje utiču na interese više strana koje utiču na ponašanje sistema;

e) proučavanje specifičnosti socio-ekonomskih kriterijuma efikasnosti;

f) stvaranje metoda za provjeru logičke konzistentnosti ciljnih struktura i planova i uspostavljanje potrebnog balansa između predodređenosti akcionog programa i njegove spremnosti za restrukturiranje kada stigne novi

informacije kako o eksternim događajima, tako io promjenama u idejama o izvođenju ovog programa.

Potonji pravac zahtijeva novu svijest o stvarnim funkcijama ciljnih struktura, planova, programa i definisanju onih koje bi oni trebali obavljati, kao i veza između njih.

Razmatrani zadaci sistemske analize ne pokrivaju punu listu zadataka. Ovdje su navedene one koje predstavljaju najveću poteškoću u njihovom rješavanju. Treba napomenuti da su svi zadaci sistemskog istraživanja međusobno tijesno povezani, ne mogu se izolovati i rješavati zasebno, kako vremenski tako i u smislu sastava izvođača. Štaviše, da bi riješio sve ove probleme, istraživač mora imati široki pogled i posjedovati bogat arsenal metoda i sredstava naučnog istraživanja.

ANALITIČKE I STATISTIČKE METODE. Ove grupe metoda se najčešće koriste u praksi projektovanja i upravljanja. Istina, grafički prikazi (grafovi, dijagrami, itd.) se široko koriste za predstavljanje srednjih i konačnih rezultata modeliranja. Međutim, ove druge su pomoćne; osnova modela, dokazi njegove adekvatnosti, su oni ili drugi pravci analitičkih i statističkih reprezentacija. Stoga, uprkos činjenici da se na univerzitetima održavaju samostalni predmeti predavanja u glavnim oblastima ove dvije klase metoda, ipak ćemo ukratko okarakterisati njihove karakteristike, prednosti i nedostatke sa stanovišta mogućnosti njihove upotrebe u modeliranju sistema. .

Analitički u klasifikaciji koja se razmatra imenovane su metode koje prikazuju stvarne objekte i procese u obliku tačaka (bez dimenzija u strogim matematičkim dokazima) koje vrše bilo kakva kretanja u prostoru ili međusobno djeluju. Osnovu pojmovnog (terminološkog) aparata ovih reprezentacija čine pojmovi klasične matematike (vrijednost, formula, funkcija, jednačina, sistem jednačina, logaritam, diferencijal, integral itd.).

Analitičke reprezentacije imaju dugu istoriju razvoja, a karakteriše ih ne samo želja za strogošću terminologije, već i dodeljivanje određenih slova nekim posebnim veličinama (na primer, udvostručavanje odnosa površine kruga i površina kvadrata upisanog u njega p» 3,14; osnova prirodnog logaritma – e» 2,7 itd.).

Na osnovu analitičkih reprezentacija nastale su i razvijaju se matematičke teorije različite složenosti - od aparata klasične matematičke analize (metode proučavanja funkcija, njihove vrste, metode predstavljanja, traženje ekstrema funkcija itd.) do tako novih sekcije moderne matematike kao matematičko programiranje (linearno, nelinearno, dinamičko itd.), teorija igara (matrične igre sa čistim strategijama, diferencijalne igre, itd.).

Ovi teorijski pravci postali su osnova mnogih primijenjenih, uključujući teoriju automatskog upravljanja, teoriju optimalnih rješenja itd.

Prilikom modeliranja sistema koristi se širok spektar simboličkih reprezentacija, koristeći "jezik" klasične matematike. Međutim, ove simboličke reprezentacije ne odražavaju uvijek na odgovarajući način stvarne složene procese, te se u tim slučajevima, općenito govoreći, ne mogu smatrati rigoroznim matematičkim modelima.

Većina oblasti matematike ne sadrži sredstva za postavljanje problema i dokazivanje adekvatnosti modela. Ovo posljednje dokazuje eksperiment, koji, kako problemi postaju sve složeniji, postaje sve složeniji, skuplji, ne uvijek neosporan i ostvariv.

Istovremeno, ova klasa metoda uključuje relativno novo područje matematike - matematičko programiranje, koje sadrži sredstva za postavljanje problema i proširuje mogućnosti dokazivanja adekvatnosti modela.

Statistički ideje su se formirale kao samostalan naučni pravac sredinom prošlog veka (iako su nastale mnogo ranije). Zasnovani su na prikazu pojava i procesa korištenjem slučajnih (stohastičkih) događaja i njihovog ponašanja, koji su opisani odgovarajućim vjerovatnoćastim (statističkim) karakteristikama i statističkim obrascima. Statistička preslikavanja sistema u opštem slučaju (po analogiji sa analitičkim) mogu se predstaviti kao u obliku „zamućene“ tačke (fuzzy area) u n-dimenzionalnom prostoru, u koji sistem (njegova svojstva uzeta u obzir u modelu) prenosi operater F. „Zamućenu“ tačku treba shvatiti kao određeno područje koje karakteriše kretanje sistema (njegovo ponašanje); u ovom slučaju, granice regiona su date sa određenom verovatnoćom p („zamagljeno“) i kretanje tačke je opisano nekom slučajnom funkcijom.

Fiksiranjem svih parametara ove oblasti, osim jednog, možete dobiti rez duž linije a - b, čije značenje je uticaj ovog parametra na ponašanje sistema, što se može opisati statističkom distribucijom za ovaj parametar. Slično, možete dobiti dvodimenzionalni, trodimenzionalni, itd. statistički obrasci distribucije. Statističke pravilnosti se mogu predstaviti kao diskretne slučajne varijable i njihove vjerovatnoće, ili kao kontinuirane zavisnosti distribucije događaja i procesa.

Za diskretne događaje, odnos između mogućih vrijednosti slučajne varijable xi i njihovih vjerovatnoća pi naziva se zakon raspodjele.

Brainstorming metoda

Grupa istraživača (stručnjaka) razvija načine rješavanja problema, a bilo koja metoda (bilo koja misao izražena naglas) je uključena u broj razmatranih, što više ideja, to bolje. U preliminarnoj fazi ne uzima se u obzir kvalitet predloženih metoda, odnosno predmet pretrage je stvaranje što većeg broja opcija za rješavanje problema. Ali da bi bili uspješni, moraju biti ispunjeni sljedeći uslovi:

prisustvo inspiratora ideja;

· grupa stručnjaka ne prelazi 5-6 ljudi;

· potencijal istraživača je uporediv;

okruženje je mirno;

poštuju se jednaka prava, može se predložiti bilo koje rješenje, nije dozvoljena kritika ideja;

· Trajanje rada ne duže od 1 sata.

Nakon što "protok ideja" prestane, stručnjaci vrše kritičku selekciju prijedloga, uzimajući u obzir organizacijska i ekonomska ograničenja. Odabir najbolje ideje može se izvršiti prema nekoliko kriterija.

Ova metoda je najproduktivnija u fazi razvoja rješenja za realizaciju cilja, kada se otkriva mehanizam funkcionisanja sistema, kada se bira kriterijum za rješavanje problema.

Metoda "koncentracije pažnje na ciljeve problema"

Ova metoda se sastoji u odabiru jednog od objekata (elemenata, pojmova) povezanih s problemom koji se rješava. Istovremeno, poznato je da je predmet prihvaćen na razmatranje direktno povezan sa krajnjim ciljevima ovog problema. Zatim se ispituje veza između ovog objekta i nekog drugog, nasumično odabranog. Zatim se odabire treći element, jednako nasumično, i ispituje se njegov odnos sa prva dva, i tako dalje. Tako se stvara određeni lanac međusobno povezanih objekata, elemenata ili pojmova. Ako se lanac prekine, proces se nastavlja, stvara se drugi lanac i tako dalje. Ovako se istražuje sistem.

Metoda "ulazi-izlazi sistema"

Sistem koji se proučava nužno se razmatra zajedno sa okruženjem. Pri tome se posebna pažnja poklanja ograničenjima koja eksterno okruženje nameće sistemu, kao i ograničenjima koja su inherentna samom sistemu.

U prvoj fazi proučavanja sistema razmatraju se mogući rezultati sistema i vrednuju rezultati njegovog funkcionisanja u skladu sa promenama u okruženju. Zatim se istražuju mogući ulazi sistema i njihovi parametri koji omogućavaju da sistem funkcioniše u granicama prihvaćenih ograničenja. I, konačno, u trećoj fazi biraju se prihvatljivi inputi koji ne narušavaju ograničenja sistema i ne dovode ga u sukob sa ciljevima okruženja.

Ova metoda je najefikasnija u fazama razumijevanja mehanizma funkcionisanja sistema i donošenja odluka.

Metoda scenarija

Posebnost metode je u tome što grupa visokokvalifikovanih stručnjaka u deskriptivnom obliku predstavlja mogući tok događaja u određenom sistemu – počevši od trenutne situacije do neke nastale situacije. U isto vrijeme, umjetno postavljena, ali koja nastaju u stvarnom životu, primjećuju se ograničenja na ulaz i izlaz sistema (na sirovine, energetske resurse, finansije i tako dalje).

Glavna ideja ove metode je da se identifikuju veze različitih elemenata sistema koji se manifestuju u određenom događaju ili ograničenju. Rezultat takve studije je skup scenarija – mogućih pravaca rješavanja problema, od kojih bi se, upoređivanjem po nekom kriteriju, mogli odabrati najprihvatljiviji.

Morfološka metoda

Ova metoda podrazumijeva traženje svih mogućih rješenja problema iscrpnim popisom ovih rješenja. Na primjer, F.R. Matveev identificira šest faza u implementaciji ove metode:

formulacija i definicija ograničenja problema;

traženje mogućih parametara odlučivanja i mogućih varijacija ovih parametara;

Pronalaženje svih mogućih kombinacija ovih parametara u rezultirajućim rješenjima;

Poređenje odluka u pogledu ciljeva kojima se teži;

Izbor rješenja

· dubinsko proučavanje odabranih rješenja.

Metode modeliranja

Model je sistem stvoren sa ciljem da se složena stvarnost prikaže u pojednostavljenom i razumljivom obliku, drugim riječima, model je imitacija te stvarnosti.

Problemi koje rješavaju modeli su brojni i raznoliki. Najvažnije od njih:

· uz pomoć modela istraživači pokušavaju bolje razumjeti tok složenog procesa;

· uz pomoć modela vrši se eksperimentisanje u slučaju kada to nije moguće na stvarnom objektu;

· uz pomoć modela procjenjuje se mogućnost implementacije različitih alternativnih rješenja.

Osim toga, modeli imaju vrijedna svojstva kao što su:

reproduktivnost od strane nezavisnih eksperimentatora;

· varijabilnost i mogućnost poboljšanja uvođenjem novih podataka u model ili modifikacijom odnosa unutar modela.

Među glavnim tipovima modela treba istaknuti simboličke i matematičke modele.

Simbolički modeli - dijagrami, dijagrami, grafikoni, dijagrami toka i tako dalje.

Matematički modeli su apstraktne konstrukcije koje u matematičkom obliku opisuju veze, odnose između elemenata sistema.

Prilikom izrade modela moraju se poštovati sljedeći uslovi:

imaju dovoljno veliku količinu informacija o ponašanju sistema;

Stilizacija mehanizama funkcionisanja sistema treba da se odvija u takvim granicama da je moguće tačno odraziti broj i prirodu odnosa i veza postojećih u sistemu;

Upotreba metoda automatske obrade informacija, posebno kada je količina podataka velika ili je priroda odnosa između elemenata sistema veoma složena.

Međutim, matematički modeli imaju neke nedostatke:

želja da se proces koji se proučava u obliku uslova vodi do modela koji može razumjeti samo njegov razvijač;

S druge strane, pojednostavljivanje dovodi do ograničenja broja faktora uključenih u model; shodno tome, postoji netačnost u odrazu stvarnosti;

· autor, kreirajući model, "zaboravlja" da ne uzima u obzir djelovanje brojnih, možda i beznačajnih faktora. Ali kombinovani efekat ovih faktora na sistem je takav da se na ovom modelu ne mogu postići konačni rezultati.

Da bi se ovi nedostaci izravnali, model se mora provjeriti:

Koliko realno i na zadovoljavajući način odražava stvarni proces?

· da li promjena parametara uzrokuje odgovarajuću promjenu u rezultatima.

Složeni sistemi, zbog prisustva velikog broja podsistema koji diskretno funkcionišu, po pravilu se ne mogu adekvatno opisati samo matematičkim modelima, pa je simulaciono modeliranje postalo široko rasprostranjeno. Simulacijski modeli su postali široko rasprostranjeni iz dva razloga: prvo, ovi modeli omogućavaju korištenje svih dostupnih informacija (grafički, verbalni, matematički modeli...) i, drugo, zato što ovi modeli ne nameću stroga ograničenja na korištene ulazne podatke. Dakle, simulacijski modeli omogućuju kreativno korištenje svih dostupnih informacija o objektu proučavanja.

Metodologija sistemske analize

Sistemska analiza je nauka koja se bavi problemom donošenja odluka u uslovima analize velike količine informacija različite prirode. sistemska spoljna trgovina agroindustrija ruski

Iz definicije proizilazi da je svrha primjene sistemske analize na konkretan problem povećanje stepena valjanosti odluke koja se donosi, proširenje skupa opcija među kojima se bira, uz ukazivanje na metode odbijanja koje su očigledno inferioran u odnosu na druge. U analizi sistema postoje:

· metodologija;

· implementacija hardvera;

praktične primjene.

Metodologija uključuje definicije korištenih koncepata i principe sistematskog pristupa.

Dajemo glavne definicije sistemske analize.

Element je određeni objekt (materijalni, energetski, informacioni) koji ima niz za nas važnih svojstava, ali čija je unutrašnja struktura (sadržaj) nebitna za svrhu razmatranja.

Komunikacija - važna za potrebe razmatranja razmjene između elemenata materije, energije, informacija.

Sistem - skup elemenata koji ima sljedeće karakteristike:

veze koje omogućavaju, putem prijelaza duž njih od elementa do elementa, da se povežu bilo koja dva elementa kolekcije;

svojstvo koje se razlikuje od svojstava pojedinih elemenata populacije.

Gotovo svaki objekat sa određene tačke gledišta može se smatrati sistemom. Pitanje je koliko je takvo gledište razumno.

Veliki sistem je sistem koji uključuje značajan broj elemenata istog tipa i veza istog tipa. Primjer je cjevovod. Elementi potonjeg bit će područja između šavova ili nosača. Za proračun čvrstoće metodom konačnih elemenata, mali dijelovi cijevi se smatraju elementima sistema, a veza ima silni (energetski) karakter - svaki element djeluje na susjedne.

Složeni sistem je sistem koji se sastoji od elemenata različitih tipova i ima heterogene veze između njih. Primjer je kompjuter, šumski traktor ili brod.

Automatizovani sistem je složen sistem sa odlučujućom ulogom elemenata dve vrste:

u obliku tehničkih sredstava;

kao ljudska akcija.

Za složeni sistem, automatizovani način rada se smatra poželjnijim od automatskog.

Struktura sistema je podjela sistema na grupe elemenata, što ukazuje na odnose između njih, nepromijenjene za cijelo vrijeme razmatranja i daje ideju o sistemu kao cjelini. Ova podjela može imati materijalnu, funkcionalnu, algoritamsku ili drugu osnovu. Primjer materijalne konstrukcije je strukturni dijagram montažnog mosta, koji se sastoji od pojedinačnih sekcija montiranih na licu mjesta i označava samo te dionice i redoslijed njihovog povezivanja. Primer funkcionalne strukture je podela motora sa unutrašnjim sagorevanjem na sisteme za snagu, podmazivanje, hlađenje i prenos obrtnog momenta. Primjer algoritamske strukture je algoritam softverskog alata koji ukazuje na slijed radnji ili instrukciju koja određuje radnje kada se pronađe kvar tehničkog uređaja.

Strukturu sistema može se okarakterisati tipovima veza koje ima. Najjednostavniji od njih su serija, paralela i povratna informacija.

Dekompozicija - podjela sistema na dijelove, pogodna za sve operacije sa ovim sistemom. Primjeri su: podjela objekta na posebno projektovane dijelove, servisne površine; razmatranje fizičkog fenomena ili matematički opis posebno za dati dio sistema.

Hijerarhija - struktura sa prisustvom subordinacije, tj. nejednake veze između elemenata, kada udari u jednom od smjerova imaju mnogo veći utjecaj na element nego u drugom. Tipovi hijerarhijskih struktura su raznoliki, ali postoje samo dvije hijerarhijske strukture važne za praksu - u obliku drveta i u obliku dijamanta.

Strukturu stabla je najlakše analizirati i implementirati. Osim toga, uvijek je prikladno izdvojiti hijerarhijske nivoe u njemu - grupe elemenata koji se nalaze na istoj udaljenosti od gornjeg elementa. Primjer strukture stabla je zadatak projektovanja tehničkog objekta od njegovih glavnih karakteristika (gornji nivo) preko projektovanja glavnih dijelova, funkcionalnih sistema, grupa jedinica, mehanizama do nivoa pojedinačnih dijelova.

Principi sistemskog pristupa su odredbe opšte prirode, koje su generalizacija iskustva osobe koja radi sa složenim sistemima. Često se smatraju jezgrom metodologije. Poznato je oko dvadesetak takvih principa, od kojih je nekoliko preporučljivo razmotriti:

· princip konačnog cilja: apsolutni prioritet konačnog cilja;

Princip jedinstva: zajedničko razmatranje sistema kao celine i skupa elemenata;

princip povezanosti: razmatranje bilo kojeg dijela zajedno sa njegovim vezama sa okolinom;

Princip modularne konstrukcije: korisno je odabrati module u sistemu i posmatrati ga kao skup modula;

princip hijerarhije: korisno je uvesti hijerarhiju elemenata i (ili) njihovo rangiranje;

· princip funkcionalnosti: zajedničko razmatranje strukture i funkcije sa prioritetom funkcije nad strukturom;

Princip razvoja: uzimanje u obzir varijabilnosti sistema, njegove sposobnosti da razvija, širi, zamjenjuje dijelove, akumulira informacije;

· princip decentralizacije: kombinacija centralizacije i decentralizacije u odlučivanju i upravljanju;

· princip nesigurnosti: uračunavanje neizvjesnosti i slučajnosti u sistemu.

Hardverska implementacija uključuje standardne tehnike za modeliranje donošenja odluka u složenom sistemu i opšte načine rada sa ovim modelima. Model je izgrađen u obliku povezanih skupova pojedinačnih procedura. Sistemska analiza ispituje kako organizaciju takvih skupova tako i vrstu pojedinačnih procedura koje su najpogodnije za donošenje konzistentnih i upravljačkih odluka u složenom sistemu.

Model odlučivanja se najčešće prikazuje kao dijagram sa ćelijama, vezama između ćelija i logičkim prijelazima. Ćelije sadrže specifične radnje – procedure. Zajedničko proučavanje procedura i njihove organizacije proizilazi iz činjenice da je bez uzimanja u obzir sadržaja i karakteristika ćelija stvaranje šema nemoguće. Ove šeme definišu strategiju donošenja odluka u složenom sistemu. Od proučavanja povezanog skupa osnovnih postupaka uobičajeno je da se započne rješavanje konkretnog primijenjenog problema.

Odvojene procedure (operacije) obično se klasifikuju na formalizabilne i neformalizacijske. Za razliku od većine naučnih disciplina koje teže formalizaciji, sistemska analiza priznaje da su u određenim situacijama poželjnije neformalizirajuće odluke koje donosi osoba. Shodno tome, sistemska analiza razmatra formalizabilne i neformalizabilne procedure u zbiru, a jedan od njenih zadataka je i utvrđivanje njihovog optimalnog omjera.

Formalizovani aspekti pojedinačnih operacija leže u oblasti primenjene matematike i upotrebe računara. U velikom broju slučajeva matematičkim metodama se proučava povezani skup procedura i modelira se samo odlučivanje. Sve ovo nam omogućava da govorimo o matematičkoj osnovi sistemske analize. Sistemskoj formulaciji pitanja najbliže su oblasti primenjene matematike kao što su istraživanje operacija i sistemsko programiranje.

Praktična primjena sistemske analize je sadržajno izuzetno obimna. Najvažnije oblasti su naučno-tehnički razvoj i razni zadaci privrede.

Osnovni koncepti istraživanja operacija

Operacija je svaki događaj (sistem akcija) ujedinjen jednim planom i usmjeren ka postizanju nekog cilja.

Svrha operativnog istraživanja je preliminarno kvantitativno opravdanje optimalnih rješenja.

Svaki definitivan izbor parametara koji zavisi od nas naziva se rešenjem. Rješenja se nazivaju optimalnim ako su iz ovog ili onog razloga preferirana u odnosu na druge.

Parametri, čija ukupnost čini rješenje, nazivaju se elementima rješenja.

Skupu dopuštenih rješenja dati su uvjeti koji su fiksni i ne mogu se narušiti.

Indikator učinka - kvantitativna mjera koja vam omogućava da uporedite različita rješenja u smislu efikasnosti.

Sve odluke se uvijek donose na osnovu informacija dostupnih donosiocu odluka (DM).

Svaki zadatak u svojoj formulaciji treba da odražava strukturu i dinamiku znanja donosioca odluka o skupu izvodljivih rješenja i o indikatoru učinka.

Zadatak se naziva statičnim ako se odluka donosi u poznatom i nepromjenjivom informacijskom stanju. Ako se informacijsko stanje u toku donošenja odluka međusobno zamjenjuje, tada se zadatak naziva dinamičkim.

Informacijska stanja donosioca odluke mogu okarakterizirati njegovo fizičko stanje na različite načine:

· Ako se informacijsko stanje sastoji od jednog fizičkog stanja, tada se zadatak naziva definitivnim.

· Ako informaciono stanje sadrži više fizičkih stanja i donosilac odluke, pored njihovog skupa, zna i verovatnoće svakog od ovih fizičkih stanja, onda se problem naziva stohastičkim (delimično neodređenim).

· Ako informaciono stanje sadrži nekoliko fizičkih stanja, ali donosilac odluke, osim njihovog skupa, ne zna ništa o verovatnoći svakog od ovih fizičkih stanja, onda se problem naziva neodređenim.

Prikaz problema donošenja optimalnih odluka

Unatoč činjenici da su metode odlučivanja univerzalne, njihova uspješna primjena u velikoj mjeri ovisi o stručnoj obuci stručnjaka koji mora imati jasno razumijevanje specifičnosti sistema koji se proučava i biti sposoban ispravno postaviti zadatak. Umjetnost postavljanja problema uči se na primjerima uspješno implementiranih razvoja i zasniva se na jasnom razumijevanju prednosti, nedostataka i specifičnosti različitih metoda optimizacije. Kao prvu aproksimaciju, možemo formulirati sljedeći niz radnji koje čine sadržaj procesa postavljanja problema:

postavljanje granice sistema koji treba optimizirati, tj. predstavljanje sistema kao nekog izolovanog dela stvarnog sveta. Širenje granica sistema povećava dimenziju i složenost višekomponentnog sistema i samim tim otežava analizu. Shodno tome, u inženjerskoj praksi treba razložiti složene sisteme na podsisteme koji se mogu zasebno proučavati bez preteranog pojednostavljivanja stvarne situacije;

Definicija indikatora učinka, na osnovu kojeg je moguće ocijeniti karakteristike sistema ili njegovog projekta kako bi se identifikovao „najbolji“ projekat ili skup „najboljih“ uslova za funkcionisanje sistema. U inženjerskim aplikacijama obično se biraju ekonomski (troškovi, profit, itd.) ili tehnološki (produktivnost, energetski intenzitet, potrošnja materijala itd.) pokazatelji. „Najbolja“ varijanta uvek odgovara ekstremnoj vrednosti indikatora performansi sistema;

izbor unutarsistemskih nezavisnih varijabli koje treba da na adekvatan način opisuju prihvatljive projekte ili uslove za funkcionisanje sistema i da pomognu da se sve najvažnije tehničke i ekonomske odluke odraze na formulisanje problema;

· izgradnja modela koji opisuje odnos između varijabli zadatka i odražava uticaj nezavisnih varijabli na vrijednost indikatora učinka. U najopćenitijem slučaju, struktura modela uključuje osnovne jednadžbe materijalnih i energetskih bilansa, odnose povezane s projektnim odlukama, jednačine koje opisuju fizičke procese koji se odvijaju u sistemu, nejednakosti koje određuju raspon prihvatljivih vrijednosti neovisnih varijabli i postaviti granice raspoloživih resursa. Elementi modela sadrže sve informacije koje se obično koriste u proračunu projekta ili predviđanju karakteristika inženjerskog sistema. Očigledno, proces izgradnje modela je veoma dugotrajan i zahtijeva jasno razumijevanje specifičnih karakteristika sistema koji se razmatra.

Uprkos činjenici da su modeli za donošenje optimalnih odluka univerzalni, njihova uspješna primjena ovisi o stručnoj obučenosti inženjera, koji mora imati potpuno razumijevanje specifičnosti sistema koji se proučava. Glavna svrha razmatranja dolje navedenih primjera je demonstrirati raznolikost formulacija optimizacijskih problema na osnovu općenitosti njihovog oblika.

Svi problemi optimizacije imaju zajedničku strukturu. Mogu se klasifikovati kao problemi minimizacije (maksimizacije) M-vektorskog indikatora efikasnosti W m (x), m = 1, 2, ..., M, N-dimenzionalni vektorski argument x = (x 1 , x 2 , ..., x N), čije komponente zadovoljavaju sistem ograničenja jednakosti h k (x) = 0, k = 1, 2, ..., K, ograničenja nejednakosti g j (x) > 0, j = 1, 2, ..., J, regionalna ograničenja x li< x i < x ui , i = 1, 2, ..., N.

Svi problemi optimalnog odlučivanja mogu se klasificirati prema vrsti funkcija i dimenziji W m (x), h k (x), g j (x) te dimenziji i sadržaju vektora x:

jednonamjensko odlučivanje - W m (x) - skalar;

· višenamjensko odlučivanje - W m (x) - vektor;

donošenje odluka u uslovima sigurnosti - početni podaci - deterministički;

· Donošenje odluka u uslovima neizvjesnosti - početni podaci - nasumično.

Najrazvijeniji i najšire korišćeni u praksi je aparat za jednonamensko odlučivanje u uslovima izvesnosti, koji se naziva matematičko programiranje.

Razmotrite proces donošenja odluka sa najopštijih pozicija. Psiholozi su ustanovili da odluka nije početni proces kreativne aktivnosti. Ispostavilo se da činu odluke neposredno prethodi suptilan i opsežan proces mozga, koji formira i unaprijed određuje smjer odluke. Ova faza, koja se može nazvati "predodređivanje", uključuje sljedeće elemente:

Motivacija je želja ili potreba da se nešto učini. Motivacija određuje svrhu svake akcije, koristeći svo prošlo iskustvo, uključujući rezultate;

mogućnost dvosmislenih rezultata;

· mogućnost dvosmislenosti načina postizanja rezultata, odnosno sloboda izbora.

Nakon ove preliminarne faze slijedi stvarna faza donošenja odluka. Ali proces se tu ne završava, jer. obično nakon donošenja odluke slijedi evaluacija rezultata i prilagođavanje akcija. Dakle, donošenje odluka ne treba posmatrati kao jednokratni čin, već kao sekvencijalni proces.

Gore navedene odredbe su prilično opšte prirode, koje psiholozi obično detaljno proučavaju. Bliži iz inženjerske tačke gledišta je sledeći dijagram procesa donošenja odluka. Ovaj krug uključuje sljedeće komponente:

analiza početne situacije;

analiza mogućnosti izbora;

Izbor rješenja

Procjena posljedica odluke i njeno prilagođavanje.