„Rendszerelmélet és rendszerelemzés. A rendszerelemzés eredményeinek gyakorlati felhasználása Megismerési folyamatok és rendszeresség

AZ INFORMÁCIÓTECHNOLÓGIA ALAPJAI

6. témakör. MATEMATIKAI MODELLEZÉS ÉS NUMERIKUS MÓDSZEREK

Alapfogalmak és definíciók. A rendszerelemzés alapjai

A természettudomány három részből áll: empirikus, elméleti és matematikai.

Empirikus rész kísérletekkel és megfigyelésekkel, valamint azok elsődleges rendszerezéséből nyert tényszerű információkat tartalmaz.

Elméleti rész olyan elméleti fogalmakat dolgoz ki, amelyek lehetővé teszik egy jelentős jelenségegyüttes összekapcsolását és egységes pozícióból történő megmagyarázását, és megfogalmazza azokat az alapvető törvényszerűségeket, amelyeknek alá van vetve az empirikus anyag.

Matek rész elméleti alapfogalmak tesztelésére szolgáló matematikai modelleket konstruál, módszereket biztosít a kísérleti adatok kezdeti feldolgozására, hogy azok összevethetők legyenek a modellek eredményeivel, valamint olyan kísérlettervezési módszereket dolgoz ki, amelyek kis erőfeszítéssel lehetővé teszik kellően megbízható adatokat szerezni.

Ez a séma megfelel számos természettudomány felépítésének, de a különböző részek, különösen a matematikai modellek fejlődése jelenleg a társadalmi-gazdasági területen teljesen összehasonlíthatatlan mondjuk a fizikával, a mechanikával és a csillagászattal.

Ez a körülmény egyrészt annak köszönhető, hogy az ökológiában az elméleti koncepciók és a matematikai modellek kidolgozása jóval később kezdődött, mint a fent említett tudományokban, másrészt pedig az a tény, hogy a biológiai A vizsgált jelenségek sokkal összetettebbek, ami miatt sokat kell figyelembe venni A környezeti folyamatok modelljeinek felépítésében több tényező szerepel, mint fizikai. A köznyelvben ezt az utóbbi körülményt szokás az életfolyamatok sajátos összetettségének nevezni.

Emellett az ökológiában a matematikai modellek felépítését nagymértékben megnehezíti, hogy az ökológusok, vegyészek, biológusok és egyéb szakemberek többsége nem rendelkezik kellő matematikai ismeretekkel, és kevés matematikus rendelkezik releváns érdeklődési körrel és kellő tudással a fenti területeken.

Az ember korlátlan vágyai, hogy megértsék a világot, és az erre vonatkozó korlátozott lehetőségek, a természet végtelensége és az emberiség véges erőforrásai közötti ellentmondások számos fontos következménnyel járnak, többek között a környező világ megismerésének folyamatában. neki. A megismerés egyik sajátossága, amely lehetővé teszi számunkra, hogy fokozatosan, lépésről lépésre feloldjuk ezeket az ellentmondásokat az analitikus és szintetikus gondolkodásmód jelenléte.

Az elemzés lényege az egész részekre bontása, a komplexum egyszerűbb komponensek gyűjteményének bemutatása. De ahhoz, hogy megértsük az egészet, a komplexumot, szükség van a fordított folyamatra is – a szintézisre. Ez nemcsak az egyéni gondolkodásra vonatkozik, hanem az egyetemes emberi tudásra is.

Az emberi tudás elemzősége a különböző tudományok létezésében, a tudományok folyamatos differenciálódásában, az egyre szűkebb kérdések egyre mélyebb vizsgálatában tükröződik, amelyek mindegyike önmagában mégis érdekes, fontos és szükséges. Ugyanakkor szükséges a tudásszintézis fordított folyamata is. Így keletkeznek a „határvonal” tudományok, mint a biokémia, fizikai kémia, geokémia, geofizika, biofizika vagy bionika stb. Ez azonban csak a szintézis egyik formája. A szintetikus tudás egy másik, magasabb formája a természet legáltalánosabb tulajdonságairól szóló tudományok formájában valósul meg. Filozófia azonosítja és megjeleníti az anyag összes formájának összes általános tulajdonságát; a matematika néhány, de egyetemes összefüggést is tanulmányoz. A szintetikus tudományok közé tartoznak a rendszertudományok is: kibernetika, rendszerelmélet, szervezetelmélet stb. Ezek szükségszerűen ötvözik a műszaki, természeti és humanitárius ismereteket.

Tehát a gondolkodás felosztása (elemzésre és szintézisre) és e részek összekapcsolódása a szisztematikus megismerés nyilvánvaló jelei.

A nagy rendszerek, például a természetes ökológiai komplexumok elemzésében és szintézisében olyan rendszerszemléletet dolgoztak ki, amely eltér a klasszikus (vagy induktív) megközelítéstől. Ez utóbbi a sajátostól az általános felé haladva vizsgálja a rendszert, és a külön kifejlesztett komponenseinek összevonásával szintetizálja (konstruálja) a rendszert. Ezzel szemben a rendszerszemlélet az általánosról a konkrétra való következetes átmenetet foglalja magában, amikor a mérlegelés alapja a cél, és a vizsgált tárgy el van szigetelve a környezettől. Mi tehát a rendszerszemlélet?

Meghatározás: Rendszerszemléletű egy modern módszertan az általában interdiszciplináris jellegű problémák tanulmányozására és megoldására. A szisztematikus megközelítés egyszerűen azt a vágyat jelenti, hogy tanulmányozzuk ezt vagy azt a jelenséget vagy tárgyat, figyelembe véve az objektum működését meghatározó belső kapcsolatok és külső tényezők maximális számát, pl. a vágy, hogy teljes dialektikus összetettségében tanulmányozzuk, felfedve minden belső ellentmondást. Különbséget kell tenni a rendszerszemlélet és a rendszerelemzés fogalmai között.

Meghatározás: Rendszer elemzése a modern információfeldolgozási képességek és az „ember-gép” párbeszéden alapuló módszerek, technikák és eljárások összessége. Minden rendszerkutatás a rendszer működésének minőségének felmérésével és a különböző projektlehetőségek összehasonlításával zárul.

Sok ökológus vélekedésével ellentétben a rendszerelemzés nem valamiféle matematikai módszer vagy akár matematikai módszerek csoportja. Ez egy széles körű tudományos kutatási stratégia, amely természetesen matematikai apparátust és matematikai fogalmakat használ, de a komplex problémák megoldásának szisztematikus tudományos megközelítése keretein belül.

A rendszerelemzés lényegében úgy szervezi meg tudásunkat egy objektumról, hogy segítsen kiválasztani a kívánt stratégiát, vagy megjósolni egy vagy több olyan stratégia eredményét, amely megfelelőnek tűnik a döntéshozók számára. A legkedvezőbb esetekben a rendszerelemzés révén talált stratégia bizonyul bizonyos értelemben "legjobbnak".

A rendszerelemzéssel meg fogjuk érteni az adatok és információk rendezett és logikus rendszerezését modellek formájában, amelyet maguknak a modelleknek a szigorú tesztelése és kutatása kísér, amelyek azok ellenőrzéséhez és későbbi fejlesztéséhez szükségesek. A modelleket viszont egy természettudományi probléma alapvető elemeinek fizikai vagy matematikai értelemben vett formális leírásának tekinthetjük. Korábban az egyes jelenségek magyarázatában a fő hangsúly a biológiai és környezeti folyamatok fizikai analógiáján volt. A rendszerelemzés is időnként az efféle fizikai analógiák felé fordul, de az itt használt modellek gyakrabban matematikai és alapvetően elvont modellek.

Amint azt fentebb megjegyeztük, a „rendszerszemlélet” és a „rendszerelemzés” fogalmak lényegében különböznek egymástól. akadémikus N.N. Moisejev ebből az alkalomból a következőket jegyezte meg: „Ha a rendszerelemzés a kutatás eszközeit adja, a modern interdiszciplináris tudományos tevékenység eszközeit képezi, akkor a rendszerszemlélet határozza meg, ha úgy tetszik, annak „ideológiáját”, irányát, alkotja koncepcióját. A vizsgálat eszközei és céljai - így magyarázható némileg aforisztikus formában e kifejezések közötti különbség.

A rendszer fogalma. Határozzuk meg a rendszerelemzés alapfogalmait. Így, elem Nevezzünk meg egy bizonyos tárgyat (anyag, energia, információ), amelynek számos, számunkra fontos tulajdonsága van, de belső szerkezete (tartalma) a mérlegelési cél szempontjából lényegtelen. Egy másik fontos fogalom - kapcsolat - fontos a mérlegelés, az anyag, energia, információ elemek közötti csere.

Rendszer a következő jellemzőkkel rendelkező elemek halmazaként definiálható:

a) olyan kapcsolatok, amelyek a rajtuk lévő elemről elemre történő átmenetek révén lehetővé teszik a halmaz bármely két elemének összekapcsolását (rendszerkapcsolat);

b) az aggregátum (rendszerfüggvény) egyes elemeinek tulajdonságaitól eltérő tulajdonság (cél, funkció).

Rendszerelemzés, mint általános tudományos megközelítés, az interdiszciplináris (komplex) kutatások végzésére összpontosít az emberi tudás különböző területein.

A fogalomnak sokféle meghatározása van " rendszer ”, a rendszer legjelentősebb jellemzői közül a következőket jegyezzük meg:

1) a rendszer különálló részekből (elemekből) áll, amelyek között bizonyos kapcsolatok (kapcsolatok) jönnek létre;

2) az elemek halmazai alrendszereket alkotnak;

3) a rendszernek van egy bizonyos szerkezete, amely a rendszer elemeinek halmazaként és a köztük lévő kapcsolat jellegeként értendő;

4) minden rendszer egy magasabb rendű rendszer részének tekinthető (a hierarchia elve);

5) a rendszernek vannak bizonyos határai, amelyek jellemzik a környezettől való elszigeteltségét;

6) a határok „átláthatóságának” mértéke szerint a rendszereket nyitott és zárt részekre osztják;

7) a kapcsolatok rendszeren belüli és rendszerközi, pozitív és negatív, közvetlen és fordított kapcsolatokra oszthatók;

8) a rendszert a stabilitás, az önszerveződés és az önszabályozás mértéke jellemzi.

A modellezés központi helyet foglal el a rendszerelemzésben. Modell – ez egy olyan tárgy (anyag, ideál), amely a vizsgált jelenség vagy folyamat leglényegesebb jellemzőit, tulajdonságait reprodukálja. A modell felépítésének célja a vizsgált objektummal kapcsolatos ismeretek megszerzése és/vagy bővítése.

A nagy rendszer olyan rendszer, amely jelentős számú hasonló elemet és hasonló kapcsolatot tartalmaz. A komplex rendszer olyan rendszer, amely különböző típusú elemekből áll, és közöttük heterogén kapcsolat van. A rendszer felépítése elemcsoportokra való felosztásának nevezzük, amelyek jelzik a köztük lévő kapcsolatokat, változatlanok a mérlegelés teljes ideje alatt, és képet adnak a rendszer egészéről.

Bomlás a rendszer olyan részekre osztása, amelyek kényelmesek a rendszerrel végzett műveletekhez. Hierarchia nevezzük alárendelt struktúrának, azaz. az elemek közötti egyenlőtlen kapcsolatok, amikor az egyik irányú hatások sokkal nagyobb hatással vannak az elemre, mint a másik irányba.

Ezen alapfogalmak meghatározása után folytathatjuk a rendszermodellezés típusainak osztályozását.

A rendszerelemzés módszerei. A rendszerelemzés specifikus problémáinak megoldása során az általános módszert különféle konkrét módszerekre különböztetjük meg, amelyek a bennük lévő formai elemek használatának mértékétől függően három csoportra oszthatók:

1) matematikai (formális);

2) heurisztikus (informális);

3) kombinált matematikai és heurisztikus módszerek.

A rendszerelemzésben ezeket a módszereket használják:

1) a rendszer működésének eredményeit jellemző mutatók számértékeinek meghatározása;

2) megtalálni a legjobb lehetőségeket bizonyos eredmények eléréséhez vezető cselekvésre (optimalizálás);

3) heurisztikus adatok (például szakértői környezeti vizsgálatból származó adatok) feldolgozására és elemzésére.

Az első csoport problémáinak megoldása során szinte az összes ismert matematikai módszert alkalmazzák (differenciálás, integrál- és vektorszámítás, halmazelmélet, valószínűségszámítás, matematikai statisztika, hálózatmodellezés, válaszfüggvény-elemzés, sztochasztikus modellezés, stabilitáskutatás, gráfelmélet, matematikai modellezés , szabályozáselmélet stb.).

Az optimalizálási feladatok megoldása során, a természeti környezet kezelésének optimális stratégiáinak tanulmányozására a műveletek kutatási módszereit (lineáris, dinamikus és más típusú programozás, sorelmélet, játékelmélet) használják a legszélesebb körben. Ezt a munkát az optimalizálási vizsgálatok során használt dinamikus modellek és vezérlési műveletek teljes körű tesztelésének kell megelőznie.

A heurisztikus adatok feldolgozásának fő matematikai apparátusa a valószínűségszámítás és a matematikai statisztika.

A matematikai módszerek egyre fontosabb szerepe ellenére nem feltételezhető, hogy a modern matematika formális módszerei az ökológia területén felmerülő összes probléma megoldásának univerzális eszközei lesznek. Tapasztalat és intuíció eredményeit hasznosító módszerek, pl. a heurisztikus (informális) a jövőben minden bizonnyal megőrzi jelentőségüket.

A rendszercélok kialakításának eljárásai, megvalósításuk lehetőségei, modelljei, kritériumai nem formalizálhatók teljesen.

E tekintetben a heurisztikus módszerek sajátossága, hogy a szakértő az események értékelése során elsősorban a tapasztalataiban és intuícióiban foglalt információkra támaszkodik.

Kombinált matematikai és heurisztikus módszerek. A kombinált matematikai módszerek közül a következőket különböztetjük meg:

A helyzetek módszere.

Delphi módszer.

Strukturálási módszer.

Döntési fa módszer.

Szimulációs modellezés, beleértve az üzleti játékokat is.

A rendszerelemzés heurisztikus és kombinált módszerei közül a leghíresebbek:

Heurisztikus: forgatókönyv írás; morfológiai módszer; ötletek kollektív generálásának módszere; preferencia mértékének meghatározása.

Kombinált: szituációk módszere; Delphi módszer; strukturáló módszer; döntési fa módszer; szimulációs modellezés, beleértve az üzleti játékokat.

Ezen módszerek lehetséges alkalmazási köre:

Célok listájának meghatározása és megvalósításuk módjai;

Az egyén preferenciájának (rangsorának) meghatározása

célok, utak, tevékenységek, eredmények stb.;

Célok, programok, tervek stb. az ők

alkotóelemek;

Céljai elérésének legjobb módjainak kiválasztása;

Kritériumok kiválasztása a célok és az elérési módok összehasonlításához;

Modellek felépítése a célok és az elérési módok kiválasztásához;

A rendszer egészének működésének elemzéséből származó adatok szintézise.

Listázott rendszerelemzési módszerek nem szabad egymással szemben állniuk. Mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, de egyik sem tekinthető univerzálisnak, alkalmas bármilyen probléma megoldására. A legjobb eredményt több módszer kombinálásával érhetjük el, a megoldandó probléma természetétől függően. Ahogy a vezetés magasabb szintjei felé haladunk, a célok és a rendszerelemzés egyéb elemei egyre inkább minőségi jellegűekké válnak, és egyre fontosabbá válnak az ún. szakértői értékelésekről . A természetes ökoszisztémákban előforduló modellezési folyamatok összetettsége tovább bonyolítja a matematikai módszerek alkalmazását. Ezzel párhuzamosan megnő a bizonytalansági tényező szerepe; a bizonytalanság figyelembevételének elkerülése, különösen a matematikai elemzési módszerekben rejlő, helytelen következtetésekhez vezethet.

A rendszerelemzés nagyszámú kvantitatív paraméter közötti összefüggések meghatározására törekszik, így többé-kevésbé matematikai eszközök használatához kötődik. Így az elemzés sikere a sorozat ismeretének mértékétől függ speciális matematikai technikák .

1. A „Rendszerelemzés alapjai” tantárgy célja. A „Rendszerelemzés, rendszeresség” fogalmak definíciói. A rendszerelemzés (SA) célja

A „rendszerelemzés” fogalmának tartalmáról és alkalmazási köréről eltérő álláspontok vannak. A rendszerelemzés különféle definícióinak tanulmányozása lehetővé teszi, hogy négy értelmezést különböztessünk meg.

Az első értelmezés a rendszerelemzést a probléma legjobb megoldásának kiválasztásának egyik specifikus módszerének tekinti, azonosítva azt például a költséghatékonysági kritériumon alapuló elemzéssel.

A rendszerelemzés ezen értelmezése jellemzi azokat a kísérleteket, amelyek bármely elemzés (például katonai vagy gazdasági) legésszerűbb módszereinek általánosítására és végrehajtásának általános elveinek meghatározására irányulnak.

Az első értelmezésben a rendszerelemzés inkább „rendszerelemzés”, mivel a hangsúly a vizsgálat tárgyán (a rendszeren) van, nem pedig a szisztematikus mérlegelésen (figyelembe véve az összes legfontosabb tényezőt és összefüggést, amely befolyásolja a rendszert). a probléma megoldása, bizonyos logikával a legjobb megoldás megtalálása érdekében stb.)

Számos, a rendszerelemzés egyes problémáit felölelő munkában az „analízis” szót olyan jelzőkkel használják, mint a mennyiségi, gazdasági, erőforrás, és a „rendszerelemzés” kifejezést sokkal ritkábban.

A második értelmezés szerint a rendszerelemzés a megismerés sajátos módszere (a szintézis ellentéte).

A harmadik értelmezés a rendszerelemzést bármely rendszer bármely elemzésének tekinti (néha hozzáteszik, hogy az elemzés rendszermódszertanon alapul), anélkül, hogy az alkalmazási körre és az alkalmazott módszerekre vonatkozóan további korlátozások merülnének fel.

A negyedik értelmezés szerint a rendszerelemzés egy nagyon specifikus elméleti és alkalmazott kutatási terület, amely rendszermódszertanon alapul, és meghatározott elvek, módszerek és terjedelem jellemzi. Ez magában foglalja mind az elemzési, mind a szintézis módszereket, amelyeket korábban röviden ismertettünk.

Tehát a rendszerelemzés bizonyos tudományos módszerek és gyakorlati technikák összessége a társadalom célirányos tevékenységének minden területén felmerülő különféle problémák megoldására, rendszerszemléleten és a vizsgálat tárgyának rendszer formájában történő bemutatásán alapul. A rendszerelemzés jellegzetessége, hogy a probléma legjobb megoldásának keresése annak a rendszernek a céljainak azonosításával és rendszerezésével kezdődik, amelynek működése során a probléma felmerült. Ugyanakkor létrejön az összhang e célok, a felmerült probléma megoldásának lehetséges módjai és az ehhez szükséges erőforrások között.

A rendszerelemzés célja a különféle cselekvési lehetőségek teljes és átfogó ellenőrzése, a felhasznált erőforrások mennyiségi és minőségi összehasonlítása az eredő hatással.

A rendszerelemzés elsősorban gyengén strukturált problémákat hivatott megoldani, pl. problémák, amelyek elemeinek összetétele és kapcsolatai csak részben állapítottak meg, problémák, amelyek általában olyan helyzetekben merülnek fel, amelyeket egy bizonytalansági tényező jelenléte jellemez, és olyan, formalizálhatatlan elemeket tartalmaznak, amelyek nem fordíthatók le a matematika nyelvére.

A rendszerelemzés segít abban, hogy a döntésért felelős személy szigorúbban közelítse meg a lehetséges cselekvési lehetőségek felmérését, és válassza ki a legjobbat, figyelembe véve további, nem formalizált tényezőket, szempontokat, amelyek a döntést előkészítő szakemberek számára esetleg ismeretlenek.

2. Az SA okai. A tökéletes SA jellemzői

A rendszerelemzés az Egyesült Államokban és elsősorban a hadiipari komplexum mélyén merült fel. Ezenkívül az Egyesült Államokban számos kormányzati szervezetben tanulmányozták a rendszerelemzést. A védelem és az űrkutatás területén a legértékesebb spin-offnak tartották. Az Egyesült Államok Kongresszusának mindkét házában a 60-as években. A múlt században törvényjavaslatokat terjesztettek elő „az ország tudományos-műszaki erőinek mozgósításáról és felhasználásáról a rendszerelemzés és rendszertervezés alkalmazására a humán erőforrások lehető legteljesebb kihasználása érdekében a nemzeti problémák megoldására”.

A rendszerelemzést a nagy ipari vállalatok vezetői és mérnökei is alkalmazták. A rendszerelemzési módszerek alkalmazásának célja az iparban és a kereskedelemben, hogy megtalálják a módját a magas profit elérésének.

Példa a rendszerelemzési módszerek használatára az Egyesült Államokban a programtervezési rendszer, az úgynevezett tervezés-programozás-költségvetés (PPB), vagy röviden „programfinanszírozás”.

Az Egyesült Államokban a PPB rendszer alkalmazása mellett számos előrejelzési és tervezési rendszert alkalmaznak, amelyek rendszerelemzési módszereken alapulnak. Konkrétan a PATTERN információs rendszert használták a K+F előrejelzésére és tervezésére a FAIM automatizált információs rendszert az Apollo űrprojekt menedzselésére használták a QUEST rendszer segítségével, a katonaság között kvantitatív kapcsolat jött létre; feladatok és célok, valamint az ezek megvalósításához szükséges tudományos és műszaki eszközök, az iparban azonos célokra a SKOR rendszer volt.

Ezeknek a rendszereknek a fő módszertani jellemzője az volt, hogy az egyes problémákat egymás után több, alacsonyabb szintű feladatra kell felosztani a „célfa” felépítése érdekében.

A vizsgált rendszerek lehetővé tették a tudományos és műszaki problémák megoldásának időkeretének és a munka kölcsönös hasznosságának meghatározását, hozzájárultak a meghozott döntések minőségének javításához azáltal, hogy felülkerekedtek az elfogadásukra vonatkozó szűk osztályszemléleten, elutasítva az intuitív és erős akaratokat. döntéseket, valamint azokat a munkákat, amelyeket a megállapított határidőn belül nem lehet elvégezni.

Ugyanakkor az Egyesült Államokban az elmúlt évtizedek vezetési gyakorlata azt mutatja, hogy a „rendszerelemzés” kifejezést nem használják olyan gyakran, mint korábban. A hozzá kapcsolódó összetett döntések igazolására szolgáló számos megközelítést továbbra is használtak és meglehetősen intenzíven fejlesztettek új neveken - „programelemzés”, „politikaelemzés”, „következményelemzés” stb. Ugyanakkor az ilyen típusú elemzések „újdonsága” inkább a nevükben rejlik. Módszertani és módszertani alapjuk továbbra is a rendszerelemzés, a rendszerszemlélet ideológiája.

A rendszerelemzés a döntéshozatal tudományos, átfogó megközelítése. Az egész probléma egészét vizsgáljuk, a lehetséges következmények tükrében meghatározzuk az irányítási objektum fejlesztési céljait és azok megvalósításának különféle módjait. Ebben az esetben szükség van az irányítási objektum különböző részeinek, az egyes előadók munkájának összehangolására, hogy egy közös cél elérésére tereljék őket.

Egyetlen tudomány sem születik egyik napról a másikra, hanem egy bizonyos problémacsoport iránti növekvő érdeklődés és azon tudományos elvek, módszerek és eszközök fejlettségi szintjének egybeesésének eredményeként jelenik meg, amelyek segítségével ezeket a problémákat megoldani lehet. Ez alól a rendszerelemzés sem kivétel. Történelmi gyökerei olyan mélyek, mint a civilizációé. Még a primitív ember is tudatosan szisztematikusan gondolkodott, amikor házépítési helyet választott. De mint tudományág, a rendszerelemzés a második világháború alatt formálódott ki, először a katonai problémákkal, majd a háború után a civil tevékenység különböző területeinek problémáival kapcsolatban, ahol hatékony eszköze lett a gyakorlati problémák széles körének megoldására. problémákat.

Ekkor érlelődött meg annyira a rendszerelemzés általános alapjai, hogy önálló tudáságként kezdték formalizálni. Jó okkal kijelenthető, hogy a rendszerelemzési módszerek fejlődése nagyban hozzájárult ahhoz, hogy a menedzsment az emberi tevékenység minden területén a kézművesség vagy a tiszta művészet színpadáról emelkedett ki, ami nagymértékben függött az egyének képességeitől és képességeitől. felhalmozott tapasztalat, a tudomány színpadára.

3. A rendszerszemléletű elképzelések megjelenése és fejlődése. A rendszerszerűség jelei

Korunkban példátlanul fejlődik a tudás, amely egyrészt számos új tény és információ felfedezéséhez és felhalmozódásához vezetett az élet különböző területeiről, és ezáltal szembesítette az emberiséget azzal, hogy ezeket rendszerezni kell. megtalálni az általánost a konkrétban, az állandót a változóban. Másrészt a tudás gyarapodása nehézségeket okoz annak fejlesztésében, és számos, a tudományban és a gyakorlatban alkalmazott módszer eredménytelenségét tárja fel. Ezenkívül az univerzum és a szubatomi világ mélységeibe való behatolás, amely minőségileg különbözik a már kialakult fogalmakkal és elképzelésekkel arányos világtól, kétségeket ébresztett egyes tudósok fejében a létezés és fejlődés törvényeinek egyetemes fundamentumával kapcsolatban. ügy. Végül maga a megismerési folyamat, amely egyre inkább átformáló tevékenység formáját ölti, kiélezi az embernek mint szubjektumnak a természet fejlődésében betöltött szerepének kérdését, az ember és a természet kölcsönhatásának lényegét, és ezzel összefüggésben. , a természet fejlődési törvényeinek és azok cselekvésének új megértésének kialakítása. Az a tény, hogy az átalakuló emberi tevékenység megváltoztatja a természeti rendszerek fejlődésének feltételeit, és ezáltal hozzájárul új törvények és mozgási irányzatok megjelenéséhez. Számos módszertani tanulmányban kiemelt helyet foglal el a rendszerszemlélet és általában a „rendszermozgalom”. Maga a rendszermozgalom is differenciált és különböző irányokra tagolódott: általános rendszerelmélet, rendszerszemlélet, rendszerelemzés, a világ rendszerszerűségének filozófiai megértése. A rendszerkutatás módszertanán belül számos szempont van: ontológiai (a világ, amelyben élünk, lényegét tekintve rendszerszerű-e?); ontológiai-gnoszeológiai (szisztematikus-e tudásunk, és rendszerezettsége megfelelő-e a világ rendszerességéhez?); episztemológiai (a megismerési folyamat szisztémás-e, és vannak-e korlátai a világ rendszerszerű megismerésének?); gyakorlatias (szisztematikus-e az emberi transzformatív tevékenység?)

A rendszer alatt egy olyan objektumot értünk, amelyet egyszerre tekintenek egyetlen egésznek és egymással összefüggő heterogén elemek halmazának, amelyek egyetlen egészként működnek, egyesülve a kitűzött célok elérése érdekében. A rendszerek mind összetételükben, mind fő céljaikban jelentősen eltérnek egymástól. Ez az egész olyan tulajdonságot szerez, amely az egyes elemekből hiányzik.

A szisztematikusság jeleit három alapelv írja le.

A rendszerszerűség jelei:

· Külső integritás - a rendszer elszigeteltsége vagy relatív elszigeteltsége a környező világban;

· Belső integritás - egy rendszer tulajdonságai az elemeinek tulajdonságaitól és a köztük lévő kapcsolatoktól függenek. Ezen kapcsolatok megsértése oda vezethet, hogy a rendszer nem tudja ellátni funkcióit;

· Hierarchia - egy rendszer különféle alrendszerekre bontható, másrészt maga a rendszer egy másik nagyobb alrendszer alrendszere is;

Megpróbáljuk bemutatni, hogy a következetesség az anyag és az emberi gyakorlat egyetemes tulajdonsága. Kezdjük azzal, hogy figyelembe vesszük az emberi gyakorlati tevékenységet, pl. aktív és céltudatos hatása a természetre. Ehhez a rendszerszerűségnek csak a legnyilvánvalóbb és legkötelezőbb jeleit fogjuk megfogalmazni: integritását és szerkezetét, alkotóelemeinek összekapcsolódását és az egész rendszer szervezetének egy meghatározott célnak való alárendelését.

A tevékenység ilyen szerkezetének másik neve az algoritmikusság. Az algoritmus fogalma először a matematikában merült fel, és a számokkal vagy más matematikai objektumokkal végzett, egyértelműen értelmezett műveletek pontosan meghatározott sorozatának meghatározását jelentette.

Ma már nyilvánvalóvá válik, hogy a rendszerszemléletű eszmék szerepe a gyakorlatban folyamatosan növekszik, az emberi gyakorlat nagyon is szisztematikus jellege növekszik.

Az utolsó tézis számos példával illusztrálható, tanulságos a munkatermelékenység növelésének problémájának kissé sematikus példáján keresztül.

V. M. Glushkov akadémikus kimutatta, hogy az objektíven szükséges irányítási feladatok R összetettsége gyorsabban növekszik, mint a vezetői tevékenységet végző m ember négyzete: R >

5. A munkatermelékenység problémájának komplex rendszerekben való megoldási lehetőségei és az előző szakaszok közötti különbség. Hogyan javasolják az emberi intelligencia felhasználását

A társadalmi termelés egyik legfontosabb jellemzője hatékonyságának folyamatos növekedése, mindenekelőtt a munkatermelékenység növekedése. A munkatermelékenység növekedésének biztosítása nagyon összetett és sokrétű folyamat, de ennek eredménye a munkaeszközök és a szervezési módszerek fejlesztésében fejeződik ki és ölt testet.

V. M. Glushkov akadémikus kimutatta, hogy az objektíven szükséges irányítási feladatok összetettsége R gyorsabban növekszik, mint a vezetői tevékenységet végző m ember négyzete: R > b m², ahol b = Const. Ismeretes, hogy egy olyan iparág sikeres irányításához, ahol n embert foglalkoztatnak és m felügyelt objektum van, az irányítási feladatok teljes összetettségét az R = c (n + m)² (általában c = 1) összefüggés határozza meg. A modern világban megfigyelhető objektív tendencia a menedzsment összetettségének növelésére Oroszországban is előfordul (ahol n = 2731, m = 107). Ez a megélhetési munkaerő szükséges költségeinek növekedéséhez vezet, pl. Az R erőforrások a menedzsmenthez, és az emberi agy képességei az információk emlékezésére és feldolgozására korlátozottak. Egy személy memóriakapacitása átlagosan S = 10 16 bit, az átlagos számítási teljesítmény V = 1/3 106 művelet/s.

Következésképpen, ha komplex információs problémákat csak önkormányzati és szövetségi szintű közigazgatási szervek oldanak meg, akkor R = 1 (2731 + 10000000)² = 10002731² = 100054627458000 művelet/év értéket kapunk, és az ország kézi technikával történő kielégítő kezeléséhez legalább N = R/ V = ​​3x100054627458000/1000000 = 3001636882 fő, i.e. 300 millió. Ez több mint 2-szerese az ország lakosságának. Az ország irányításában az élőmunka hiányának megszüntetéséhez jelentősen (N/m = 300-szoros) növelni kell az ország irányító apparátusának minden egyes alkalmazottjának munkahatékonyságát. Erre az ország irányító szerveinek informatikai és elemző munkájának számítógépes automatizálása miatt nem volt szükség.

Itt nagyon fontos megérteni, hogy mit kell automatizálni, pl. teljesen a gépre kell bízni, csak azokat a munkákat lehet részletesen tanulmányozni, részletesen és teljes körűen leírni, amelyekben pontosan ismert, hogy minden esetben mit, milyen sorrendben és hogyan kell elvégezni, és minden lehetséges eset és körülmény kiderülhet, hogy pontosan ismert. Csak ilyen körülmények között lehet megfelelő gépet építeni, és csak ilyen feltételek mellett tudja sikeresen elvégezni azt a munkát, amelyre szánták.

Tehát az automatizálás hatékony eszköz a termelékenység növelésére.

Így a komplex rendszerekben a munkatermelékenység problémájának megoldása automatizálással érhető el. Az emberi intelligencia szerepe ebben az esetben az automatizált eszközök fejlesztése.

6. Megismerési folyamatok és rendszeresség

Ismeretes, hogy az ember különféle módokon uralja a világot Mindenekelőtt érzékileg, azaz. közvetlenül érzékeli az érzékszerveken keresztül. Az ilyen emlékezetből álló megismerés természete, amelyet az alany érzelmi állapota határoz meg, holisztikusan és töredékesen jelenik meg előttünk - a képet egészben vagy töredékesen mutatja be, kiemelve bármely pillanatot. Az érzelmi állapotok alapján az emberben elképzelés alakul ki az őt körülvevő világról. De az érzékszervi érzékelés is minden állat sajátja, nem csak az emberé. Az ember sajátossága a megismerés magasabb szintje - a racionális megismerés, amely lehetővé teszi az anyag mozgásának törvényeinek észlelését és megszilárdítását az emlékezetben.

A racionális megismerés rendszerszintű. Egymást követő mentális műveletekből áll, és olyan mentális rendszert alkot, amely többé-kevésbé megfelel az objektív valóság rendszerének. Az emberi gyakorlati tevékenység is szisztematikus, és a szisztematikus gyakorlat szintje az ismeretek gyarapodásával és a tapasztalatok felhalmozásával növekszik. A valóság különféle típusú tükrözésének és átalakításának szisztematikussága az ember által végső soron az anyag és tulajdonságai egyetemes rendszerszerűségének megnyilvánulása.

A világ rendszerszerű megismerése és átalakulása feltételezi: a tevékenység tárgyának (elméleti és gyakorlati) rendszerként való figyelembe vételét, i.e. kölcsönható elemek korlátozott halmazaként, a rendszer elemeinek, részeinek összetételének, felépítésének, szerveződésének meghatározása, a köztük lévő főbb kapcsolatok azonosítása, a rendszer külső kapcsolatainak azonosítása, a főbbek azonosítása, a rendszer funkciójának meghatározása, ill. szerepe más rendszerek között, a rendszer felépítésének és működésének dialektikájának elemzése, ennek alapján a rendszer fejlődési mintáinak és trendjeinek detektálása.

A világismeret, és különösen a „tudományos tudás” nem végezhető kaotikusan, rendezetlenül; van egy bizonyos rendszere és bizonyos törvények hatálya alá tartozik. Ezeket a megismerési törvényeket az objektív világ fejlődésének és működésének törvényei határozzák meg.

7. Rendszernézetek fejlesztése

Figyelembe véve a rendszerszemléletű fogalmak történeti fejlődési szakaszait, fontos nyomon követni a tudás két egymással ellentétes megközelítése, az analitikus és a szintetikus egységét és küzdelmét. Az emberi fejlődés korai szakaszában a szintetikus megközelítés érvényesült. F. Engels megjegyezte, hogy az ókori Görögországban az osztatlan tudás uralkodott: a természetet általában, egy egésznek tekintették. A természeti jelenségek univerzális összefüggése részletesen nem bizonyított: közvetlen szemlélődés eredménye.

A metafizikai gondolkodásmód ezt követő szakaszát az elemzés túlsúlya jellemzi: A természet felbomlása az egyes részekre, a természet különböző folyamatainak, objektumainak osztályokra bontása, a szerves testek belső szerkezetének tanulmányozása. anatómiai formáik - mindez volt a fő feltétele azoknak a gigantikus sikereknek, amelyeket az elmúlt négyszáz évben a természetismeret terén értek el.

A szisztematikus megismerés új, magasabb szintje a dialektikus gondolkodásmód. A német klasszikus filozófia képviselői jelentősen hozzájárultak a dialektika fejlődéséhez: I. Kant, I. Fichte, F. Schelling. Kant fejezte ki legpontosabban a szisztematikusságról alkotott ítéleteit: Az értelem által elért egység a rendszer egysége

A rendszer idealista felfogása Hegelben érte el csúcspontját. És csak az idealizmustól való megszabadulás vezetett a rendszerszerűség modern megértéséhez. A rendszer filozófiai felfogásának nagy részét Marx és Lenin fejlesztette ki.

M.A. volt az első, aki kifejezetten felvetette a komplex rendszerek, például a társadalom kezelésének tudományos megközelítésének kérdését. Amper. Mindenféle tudomány osztályozásának megalkotásakor (Tapasztalat a tudományfilozófiában, vagy az összes emberi tudás osztályozásának elemző bemutatása, 1. rész, 1834, 2. rész, 1843) kiemelt egy speciális kormánytudományt, és ún. ez kibernetika. Ugyanakkor kiemelte annak rendszerjellegű sajátosságait: „A kormánynak folyamatosan ki kell választania a különböző intézkedések közül azt, amelyik a legmegfelelőbb a cél eléréséhez, és csak a számára biztosított különböző elemek elmélyült és összehasonlító tanulmányozása révén. ez a választás (...) megfogalmazhat-e általános viselkedési szabályokat.

A fejlődés következő szakasza az A.A. nevéhez fűződik. Bogdanova (igazi nevén Malinovsky). 1911-ben jelent meg Általános szervezéstudomány (Tektológia) című könyvének első, 1925-ben pedig a harmadik kötete. Bogdanov elképzelése az volt, hogy minden objektumnak és folyamatnak van egy bizonyos szintű szervezettsége. A tekológiának minden szinten tanulmányoznia kell a szervezetek általános mintáit. Megjegyzi, hogy minél magasabb a szervezettség szintje, annál jobban különböznek az egész tulajdonságai a részei tulajdonságainak egyszerű összegétől.

Valójában a rendszerelmélet tanulmányozása annak hatására kezdődött, hogy komplex műszaki rendszereket elsősorban katonai célokra kellett kiépíteni. Elegendő forrást különítettek el, és jelentős eredményeket értek el.

A rendszerszemléletű fogalmak fejlesztésének következő állomása L. Bertalanffy osztrák biológus nevéhez fűződik. A különféle tudományágak törvényszerűségeinek szerkezeti hasonlóságán alapuló általános elméletet próbált megalkotni bármilyen természetű rendszerekről.

A rendszerelmélet jelenlegi állása a híres belga tudós, Ilja Romanovics Prigogine, az 1977-es Nobel-díjas kutatásaihoz kapcsolódik. Miközben a nem egyensúlyi fizikai rendszerek termodinamikáját tanulmányozta, rájött, hogy az általa felfedezett minták bármilyen természetű rendszerre vonatkoznak. Főbb eredményei a rendszerek önszerveződésével kapcsolatosak. Fordulópontokon vagy elágazási pontokon alapvetően lehetetlen megjósolni, hogy a rendszer többé-kevésbé szervezettté válik-e.

8. Modellek és szimuláció

A modellezés a megismerés egyik fő módszere, a valóság tükrözésének egyik formája, és a valós tárgyak, tárgyak és jelenségek bizonyos tulajdonságainak megismerésében vagy reprodukálásában áll más tárgyak, folyamatok, jelenségek segítségével, vagy absztrakt leírás segítségével. kép, terv, térkép, egyenletkészlet, algoritmus és program formája.

A modellezés lehetőségei, vagyis a modell felépítése és kutatása során kapott eredmények eredetire átvitele azon alapulnak, hogy a modell bizonyos értelemben megjeleníti (reprodukálja, modellezi, leírja, utánozza) a modell egyes jellemzőit. olyan tárgyak, amelyek a kutatót érdeklik.

Egy objektum (folyamat vagy jelenség) lecserélését egy másikra, de az eredeti objektum (folyamat vagy jelenség) minden lényeges tulajdonságának megőrzését modellezésnek, magát a helyettesítő objektumot pedig az eredeti objektum modelljének nevezzük.

A modellek következő osztályai különböztethetők meg.

Anyagmodellek

E modellek közös jellemzője, hogy az eredeti objektumot másolják. Általában teljesen más, gyakran olcsóbb anyagból készülnek, mint az eredeti tárgy. A modellek mérete is nagymértékben eltérhet az eredeti objektumtól egyik vagy másik irányban.

Információs modellek

Információs modellnek nevezzük azt a modellt, amely egy objektumot, folyamatot vagy jelenséget ábrázol paraméterekkel és a köztük lévő kapcsolatokkal. Az információs modell paraméterei közötti összefüggések feltárása gyakran talán a legnehezebb része a modell felépítésének, ami a paraméterek meghatározása után következik be. Ugyanazon objektum különböző célokra szánt információs modelljei teljesen eltérőek lehetnek. Például egy személy információs modellje bemutatható verbális portré, fénykép, orvosi kártyába bevitt információ vagy a munkahelyi személyzeti osztály fájlja formájában. Az információs modellek osztálya széles. Ide tartoznak a verbális (verbális) modellek, adatbázisok, diagramok és diagramok, rajzok és rajzok, matematikai modellek stb. Az olyan információs modellt, amelyben a paraméterek és a köztük lévő függőségek matematikai formában vannak kifejezve, matematikai modellnek nevezzük.

Például a jól ismert S=vt egyenlet, ahol S a távolság, v és t pedig a sebesség és az idő, az egyenletes mozgás matematikai formában kifejezett modellje. (Adjon más példákat is matematikai modellekre)

A számítástechnika rohamos fejlődése hozzájárul az információs modellezési eszközök és módszerek rohamos fejlődéséhez, tökéletesítéséhez; az információs modelleken alapuló problémák megoldása (számítógépes modellezés) a modern számítógépek egyik legfontosabb alkalmazási területe. A számítógépes modellezés tárgya lehet: egy vállalat vagy bank gazdasági tevékenysége, egy ipari vállalkozás, egy információs és számítógépes hálózat, egy technológiai folyamat, bármely valós tárgy vagy folyamat, például az inflációs folyamat, és általában - bármilyen komplexum Rendszer.

Nyugodtan kijelenthetjük, hogy a legtöbb modell, amelyet az ember az életproblémák megoldására használ, egy bizonyos elemkészletet és ezek közötti kapcsolatokat képvisel. Az ilyen modelleket rendszerint rendszernek, a rendszermodellek felépítésének általános módszereit pedig rendszerszemléletnek nevezik. A rendszerszemlélet alapjait L. von Bertalanffy fektette le munkáiban. A rendszerekben az azt alkotó elemek nem tekinthetők elszigetelten. Teljes hozzájárulásukat a rendszer egészének működéséhez az elemek egymás közötti kölcsönhatása határozza meg.

9. Modellezés – a céltudatos tevékenység összetevői

A rendszerelemzés során szinte mindig felmerülő problémák egyike a rendszeren belüli vagy rendszeren végzett kísérletezés. Ezt nagyon ritkán engedik meg erkölcsi vagy biztonsági törvények, de gyakran anyagi költségekkel és (vagy) jelentős információvesztéssel járnak együtt.

Minden emberi tevékenység tapasztalata arra tanít, hogy ilyen helyzetekben nem egy minket érdeklő tárgyon, témán vagy rendszeren kell kísérletezni, hanem azok modelljein. Ez a kifejezés nem feltétlenül jelent fizikai modellt, azaz egy tárgy kicsinyített vagy nagyított másolatát. A fizikai modellezés nagyon ritkán alkalmazható olyan rendszerekben, amelyek bármilyen módon kapcsolódnak az emberekhez. Különösen a társadalmi rendszerekben (beleértve a gazdaságiakat is) kell matematikai modellezéshez folyamodni.

A matematikai modellezés során még egy fontos körülményt kell figyelembe venni. Az egyszerű, elemi modellek iránti vágy és az ebből fakadó számos tényező tudatlansága a modellt alkalmatlanná, vagy durván fogalmazva valótlanná teheti. A rendszerelemzés ismételten nem végezhető el a technológusokkal, az ilyen típusú rendszerek működési törvényeivel foglalkozó szakemberekkel való aktív interakció nélkül.

A gazdasági rendszerekben többnyire matematikai modellezéshez kell folyamodni, igaz, meghatározott formában - nemcsak mennyiségi, hanem minőségi és logikai mutatókat is felhasználva.

A rendszerelemzés során a modellezés kérdését lezárva indokolt felvetni a használt modellek valóságnak való megfelelését.

Ez a megfelelés vagy megfelelőség a rendszer egyes elemei esetében nyilvánvaló, sőt kísérletileg is igazolható lehet. De már az alrendszerek, és még inkább a rendszer egésze esetében fennáll a súlyos módszertani hiba lehetősége, amely egy nagy rendszer modelljének logikai szintű megfelelőségének objektív lehetetlenségével jár együtt.

Más szóval, valós rendszerekben az elemmodellek logikai igazolása teljesen lehetséges. Ezek a modellek arra törekszenek, hogy a lehető legegyszerűbben, a lehető legegyszerűbben épüljenek fel anélkül, hogy elveszítenék a folyamatok lényegét. De az emberek már nem képesek logikusan felfogni több tíz vagy száz elem kölcsönhatását. És itt „működhet” a matematikában ismert híres Gödel-tétel következménye - egy komplex rendszerben, a külvilágtól teljesen elszigetelten létezhetnek olyan igazságok, álláspontok, következtetések, amelyek teljesen „elfogadhatók” a matematikából. magának a rendszernek a nézőpontja, de nincs jelentésük ezen a rendszeren kívül.

Azaz elemmodellek segítségével fel lehet építeni egy valós rendszer logikailag hibátlan modelljét, és elemezni lehet egy ilyen modellt. Az elemzés következtetései minden elemre érvényesek lesznek, de egy rendszer nem egyszerű elemek összege, és tulajdonságai nem csupán az elemek tulajdonságainak összegei.

Ez arra enged következtetni, hogy a külső környezet figyelembevétele nélkül a modellezés alapján a rendszer viselkedésére vonatkozó következtetések a rendszeren belülről nézve igencsak indokoltak. De az is lehet, hogy ezeknek a következtetéseknek semmi közük a rendszerhez – ha a külvilágról nézzük.

10. A modell megvalósításának módszerei. Absztrakt anyagmodellek

Amikor az ember modelleket hoz létre, kétféle eszköz áll a rendelkezésére: magának a tudatnak az eszköze és a környező anyagi világ eszközei; Ennek megfelelően a modelleket absztrakt (ideális) és anyagi (valós) típusokra osztják.

Absztrakt modellek.

Ide tartoznak a nyelvi konstrukciók, pl. nyelvi modellek. A természetes nyelv univerzális eszköz bármilyen absztrakt modell felépítésére. Az egyetemességet az új szavak nyelvbe való beillesztésének lehetősége, valamint az egyre fejlettebb nyelvi modellek hierarchikus felépítésének lehetősége biztosítja. A nyelv egyetemességét többek között azzal érik el, hogy a nyelvi modellek többértelműek, pontosak és homályosak. Ez már a szavak szintjén is megnyilvánul (kétértelműség vagy bizonytalanság). Plusz a szavak kifejezésekké való kombinálásának sokoldalúsága. Ebből adódik a közelítés – a nyelvi modellek velejárója.

Anyagmodellek.

Ahhoz, hogy valamilyen anyagi tárgy modell, valami eredeti helyettesítője lehessen, hasonlósági kapcsolatot kell kialakítani közöttük. Ennek különböző módjai vannak:

1). Közvetlen hasonlóság, amelyet fizikai interakció eredményeként kapunk a modell létrehozásának folyamatában (fényképezés, repülőgépek, hajók, épületek, babák, sablonok, minták stb. méretarányos modelljei). Már a modellhez való közvetlen hasonlóság esetén is gondot okoz a szimulációs eredmények eredetire való átvitele (a hajómodell hidrodinamikai tesztjeinek eredménye, melyben a mozgás sebessége a víz jellemzői (viszkozitás, viszkozitás) szerint skálázható. sűrűség, gravitáció – nem méretezhető)). Létezik a hasonlóság elmélete, amely a közvetlen hasonlósági modellekhez kapcsolódik.

2). A közvetett hasonlóság az eredeti és a modell között nem fizikai interakció eredményeként jön létre, hanem objektíven létezik a természetben, absztrakt modelljeik egybeesése vagy közelsége formájában. Például az elektromechanikai analógia. A mechanikai és elektromos folyamatok egyes mintázatait ugyanazok a vezérlők írják le, az egyetlen különbség az ezekben a vezérlőkben szereplő változók eltérő fizikai értelmezésében van. Ezért a mechanikai kialakítással való kísérletezést felválthatja az elektromos áramkörrel való kísérletezés, ami egyszerűbb és hatékonyabb. Az orvosok kísérleti állatai az emberi test analógjai, az autopilot a pilóta analógja stb.

3) Feltételes hasonlóság. A modell hasonlósága az eredetivel megegyezés eredményeként jön létre. Példák: a személyi igazolvány a tulajdonos modellje, a térkép a terep modellje, a pénz az érték modellje, a jelek az üzenetek modelljei. A feltételes hasonlóság modelljei az absztrakt modellek anyagi megtestesülésének egyik módja, olyan forma, amelyben ezeket az absztrakt modelleket tárolják és egyik személytől a másikhoz továbbítják, miközben fenntartják az absztrakt formához való visszatérés lehetőségét. Ezt úgy érjük el, hogy megegyezünk abban, hogy egy valós objektum milyen állapota van társítva az absztrakt modell egy adott eleméhez.

A feltételes hasonlósági modellek általános sémájának pontosítása és elmélyítése két irányban történik: - feltételes hasonlósági modellek műszaki eszközökben, ahol emberi beavatkozás nélkül kerülnek felhasználásra; a jeleket - a jelek felépítésének és használatának szabályait kódnak, kódolásnak, dekódolásnak nevezik - speciális tudományágakban tanulmányozzák; a feltételes hasonlóság modelljei, amelyeket maga az ember alkotott meg - jelrendszerek. Az ezzel foglalkozó tudásterületet szemiotikának nevezzük.

11. Anyagmodellek hasonlóságának megállapítása

A hasonlóság egy bizonyos kapcsolat a különböző objektumok tulajdonságainak mutatóinak értékei között, amelyeket a kutató megfigyel és mér a megismerési folyamat során. A hasonlóság alatt az objektumok tulajdonságai közötti egy az egyhez való megfelelést (kapcsolatot) kell érteni, amelyben van egy funkció vagy szabály, amely egy objektum ezen tulajdonságainak mutatóinak értékét ugyanazon objektum értékeire hozza. egy másik objektum mutatói.

Az ilyen objektumok matematikai (formális) leírása lehetővé teszi, hogy azonos formára redukálják őket.

Más szavakkal, a hasonlóság a különböző objektumok homogén tulajdonságainak mutatóinak értékei közötti egy-egy megfelelés kapcsolata. Azokat a tulajdonságokat, amelyek mutatóinak dimenziója azonos, homogénnek nevezzük.

Az objektumok hasonlóságának többféle típusa ismert.

1. A paraméterek figyelembevételének teljességétől függően a következőket különböztetjük meg:

· abszolút (elméleti) hasonlóság, amely feltételezi ezen objektumok összes paramétere értékének arányos megfelelését, pl.

pj(t)/rj(t)=mj(t), ahol j=1,n;

· gyakorlati hasonlóság - a tulajdonságok egy bizonyos részhalmazának paramétereinek és mutatóinak egy bizonyos funkcionális egy az egyhez való megfelelése, amelyek elengedhetetlenek ehhez a tanulmányhoz;

· gyakorlati teljes hasonlóság - a kiválasztott tulajdonságok mutatóinak és paramétereinek egyezése időben és térben;

· gyakorlatilag hiányos hasonlóság - az indikátorok paramétereinek és kiválasztott tulajdonságainak egyezése csak időben, vagy csak térben;

gyakorlati közelítő hasonlóság - a kiválasztott paraméterek és mutatók megfelelése bizonyos feltételezéseknek és közelítéseknek.

2. A tárgyak természetének megfelelősége szerint megkülönböztetik őket:

· fizikai hasonlóság, amely feltételezi a tárgyak fizikai természetének megfelelőségét (a fizikai hasonlóság speciális esetei a tárgyak mechanikai, elektromos és kémiai hasonlósága);

· matematikai hasonlóság, amely feltételezi az objektumok tulajdonságainak formális leírásának megfelelőségét (a matematikai hasonlóság speciális esetei az objektumok tulajdonságainak mutatóinak statisztikai, algoritmikus, szerkezeti és grafikus hasonlósága).

A hasonló objektumok azonosításának problémája a tudományosan megalapozott hasonlósági kritériumok kiválasztása és a számítási módszerek kidolgozása.

12. A modelltulajdonságok megvalósításának feltételei

A rendszerelemzés logikája szerint, amikor a projekt megvalósításához összefüggő feladatsort azonosítottak és felépítettek (mondható, és ez elég szigorú lesz, feladatrendszer), akkor kezdődik a rendszertervezés következő szakasza - a tanulmány. a modell megvalósításának feltételeiről.

Természetesen bármely rendszermodell csak bizonyos feltételek fennállása esetén valósítható meg a gyakorlatban.

Mutassuk meg az oktatási rendszer példáján!

Természetesen az oktatási rendszer bármely modellje csak bizonyos feltételek fennállása esetén valósítható meg a gyakorlatban: személyi, motivációs, tárgyi-technikai, tudományos és módszertani, pénzügyi, szervezeti, jogi, információs.

A döntéshozók dicsőségére érdemes megjegyezni, hogy az elmúlt években sokkal nagyobb figyelem irányul az oktatási reformok végrehajtásának feltételeire és azok hasonlóságaira, akárcsak az oktatási projektek megvalósításának technológiai előkészítésére: az oktatási reformok megvalósításának megteremtésére. a szükséges tankönyvek, a pedagógusok átképzéséhez szükséges módszertani fejlesztések stb. Régen, már hat hónappal a következő határozat megjelenése után jelenteni kellett az SZKP Központi Bizottságának, hogy az iskolák, szakiskolák stb. „áttért az oktatás új tartalmára.”

13. Modell és eredeti. Különbségek. Végesség, egyszerűség, közelség

A modell és a valóság közötti megfelelés a következő elvekkel fejezhető ki:

1. Végtag.

Minden valós tárgy, mint a valós világ része, végtelen tulajdonságaiban és más objektumokkal való kapcsolatában. Ha azonban szem előtt tartjuk kognitív képességeinket, akkor itt saját erőforrásaink korlátoznak bennünket - az agyban lévő idegsejtek száma, az időegység alatt végrehajtható műveletek száma, maga az idő, amely alatt el tudjuk végezni. megoldani valamilyen problémát; korlátozottak a külső erőforrások, amelyeket tevékenységünk folyamatába bevonhatunk, pl. a végtelen világot véges eszközökkel kell megismerni. Minden modell véges. Az absztrakt modellek kezdettől fogva végesek – azonnal meghatározott számú tulajdonsággal ruházzák fel őket. A valódi modellek abban az értelemben végesek, hogy tulajdonságaik végtelen halmazából csak néhányat választunk ki és használunk, hasonlóan az eredeti objektum minket érdeklő tulajdonságaihoz. A modell véges számú relációban hasonlít az eredetihez.

2. Egyszerűsítés.

A modellek végessége elkerülhetetlenné teszi egyszerűsítésüket, de az emberi gyakorlatban ez az egyszerűsítés elfogadható, mert Bármilyen célra elegendő a valóság hiányos, leegyszerűsített tükrözése. Speciális célokból ilyen egyszerűsítésre van szükség, mert lehetővé teszi az eredeti főbb hatásainak és tulajdonságainak azonosítását (fizikai absztrakciók - ideális gáz, abszolút fekete test, ...).

A modell kényszerű egyszerűsítése - a vele való operálás szükségessége - az erőforrások egyszerűsítése.

Egy másik szempont: két modell közül, amelyek egy adott tárgyat azonos pontossággal írnak le, az egyszerűbb az eredetihez (valódi természetéhez) közelebbinek bizonyul.

3. Modellek közelítése.

Ez a kifejezés a modell és az eredeti közötti mennyiségi különbséghez kapcsolódik (a minőségi különbségek a végesség és az egyszerűség fogalmaihoz kapcsolódnak). Ez a mennyiségi különbség mindig létezik, és önmagában sem nem nagy, sem nem kicsi, a mértékét úgy vezetjük be, hogy ezt a különbséget korreláljuk a modellezés céljával (az óra egy időmodell).

Megfelelő az a modell, amellyel a kitűzött célt sikeresen elérjük. Ez nem egyenértékű a modell teljességének, pontosságának vagy helyes pontosságának fogalmával. Ptolemaiosz modellje megfelelő (abban az értelemben, hogy pontosan leírja a bolygók mozgását). Megfelelő, de hamis modell (sikeres gyógyítás szellemvarázslatok segítségével). Néha lehetséges bevezetni a megfelelőség bizonyos mértékét. Ezután mérlegelhetünk kérdéseket a modell azonosításával (azaz egy adott osztályban a legmegfelelőbb megtalálásával), a modellek stabilitásával, adaptációjával kapcsolatban.

14. Hasonlóság a modell és az eredeti között. A modell megfelelősége. A modellek igazsága. Az igazság és a hamisság kombinációja

A gazdasági és matematikai modellezésben, mint minden modellezésben, a legfontosabb fogalom a modell megfelelőség fogalma, vagyis a modell megfelelése a modellezett objektumnak vagy folyamatnak. A modell megfelelősége bizonyos mértékig feltételes fogalom, hiszen a modellnek nem lehet teljes megfelelése egy valós objektumnak, ami a közgazdasági és matematikai modellezésre is jellemző. A modellezés során nemcsak a megfelelőséget értjük, hanem azoknak a tulajdonságoknak való megfelelést, amelyeket a vizsgálat szempontjából lényegesnek tartanak. A közgazdasági és matematikai modellek megfelelőségének ellenőrzése nagyon komoly probléma, különösen azért, mert ezt nehezíti a gazdasági mennyiségek mérésének nehézsége. Ilyen ellenőrzés nélkül azonban a modellezési eredmények felhasználása a vezetői döntésekben nem csak kevés hasznot hoz, de jelentős károkat is okozhat.

Pontosan a modell felépítésének elméleti megfontolásokat és módszereket szem előtt tartva kérdések merülhetnek fel azzal kapcsolatban, hogy ez a modell mennyire tükrözi pontosan és mennyire teljes mértékben a tárgyat. (A modellezési folyamatban speciális szakaszokat különböztetünk meg - a modell ellenőrzésének és megfelelőségének értékelésének szakaszát). Ebben az esetben felmerül a gondolat, hogy egy ember által létrehozott objektum összehasonlítható-e hasonló természeti tárgyakkal, és hogy ennek a tárgynak az igazsága. Ennek azonban csak akkor van értelme, ha az ilyen tárgyakat azzal a különleges céllal hozták létre, hogy egy természeti objektum bizonyos jellemzőit ábrázolják, másolják vagy reprodukálják.

Elmondhatjuk tehát, hogy az igazság az anyagi modellekben rejlik: - bizonyos tudással való kapcsolatuk miatt - a modellezett folyamat vagy jelenség szerkezetével fennálló szerkezetének izomorfizmusának megléte (vagy hiánya); a modellnek a modellezett objektumhoz való viszonya miatt, ami a kognitív folyamat részévé teszi, és lehetővé teszi bizonyos kognitív problémák megoldását.

És ebben a tekintetben az anyagi modell ismeretelméletileg másodlagos, az ismeretelmélet elemeként működik tükröződések.

15. A modell dinamikája. Modellezési folyamat. A modellezési folyamat teljes algoritmizálásának lehetetlenségének okai

A bemeneten és a kimeneten megvan az X és Y paraméterek függése a t időtől. A kihívás a fekete doboz meghatározása.

Tegyük fel, hogy a rendszer bemenetére egyetlen X(t) jel kerül, amely korábban nulla kezdeti állapotban volt. Ha exponenciális jelet észlelünk a kimeneten, akkor ez egy elsőrendű rendszer. Leírásához elegendő egy derivált, és a modell megoldása egy integrált fog tartalmazni. Mivel egy integrál „mindig generál” egy exponenciálist, két integrál két exponenciális. Annak meghatározásához, hogy egy görbe exponenciális-e, minden pontban egy érintőt rajzolunk, amíg az nem metszi az állandósult állapotú egyenest. T bármely pontban állandó értéknek kell lennie. A T érték a rendszer (memória) tehetetlenségét jellemzi. Kis T értéknél a rendszer gyengén függ a korábbi előzményektől, és a bemenet azonnal megváltoztatja a kimenetet. Ha T nagy, a rendszer lassan reagál a bemeneti jelre, és ha T nagyon nagy, a rendszer változatlan marad.

Az első rendelési hivatkozásnak két paramétere van:

1) tehetetlenség - T

2) nyereség

Vezessük be az átviteli függvény fogalmát, mint egy dinamikus rendszer modelljét. Definíció szerint az átviteli függvény a kimenet és a bemenet aránya

Az első rendelési hivatkozás átviteli függvénye a következő alakú.

Ekkor az átviteli függvény definícióját felhasználva kapunk , ahol "p" a derivált szimbólum ().

Különbség formában az egyenlet a következőképpen írható fel: (Yi+1 - Yi)*T+Yi*dt = k*Xi*dt. Vagy a jelen kifejezése a múlton keresztül Yi+1 = A* Xi + B* Yi. Itt A és B súlyozási együtthatók. A az X komponens súlyát jelöli, amely meghatározza a külvilág rendszerre gyakorolt ​​hatását, B jelöli az Y súlyát, amely meghatározza a rendszer memóriáját, a történelem hatását a viselkedésére.

Konkrétan, ha B=0, akkor Yi+1 = A* Xi és egy tehetetlenségmentes rendszerrel van dolgunk, amely azonnal reagál az Y=k*X bemeneti jelre és azt k-szeresére növeli. Ha B = 0,5, akkor könnyen megállapítható, hogy állandó X bemeneti jel mellett Yi+1 = A* Xi +0,5* Yi = A* Xi +0,5(A* Xi-1 +B* Yi-1) = ... = A*(1+0.5+0.52+...+0.5n)*Хi-n+0.5n+1*Yi-n = 2*A*Xi-n = k*Xi-n vagy, ábrázolva grafikonon egy csillapító exponenciálist kapunk. Y az X bemeneti jel értékét szorozva k erősítéssel.

Ha tovább erősítjük a múlt B=1 befolyását, akkor a rendszer elkezdi önmagát integrálni (a kimenet a rendszerbemenetre kerül)

Yi+1 = A* Xi + Yi a bemeneti jel állandó hozzáadásával, ami a kimeneti jel exponenciális korlátlan növekedésének felel meg. Lényegében ez a pozitív visszajelzésnek felel meg. Ha B=-1, akkor az Yi+1 = A* Xi - Yi modellt kapjuk a negatív visszacsatolásnak megfelelő jelentésben. A modell meghatározásakor meg kell találni az ismeretlen k és T együtthatókat.

Tekintsük a másodrendű hivatkozást.

A második sorrendű hivatkozásnak három paramétere van.

Jellemzők: zökkenőmentes kilépés a nulláról, inflexiós pont és végtelen haladás az állandó állapot felé.

A modell olyan anyagi vagy gondolatilag elképzelt tárgy, amely a vizsgálat során felváltja az eredeti tárgyat, és megőrzi annak tipikus, az adott vizsgálat szempontjából jelentős vonásait. A modell felépítésének folyamatát modellezésnek nevezzük.

A modellezési folyamat három szakaszból áll: formalizálás (áttérés egy valós objektumról modellre), modellezés (a modell kutatása és átalakítása), értelmezés (a modellezési eredmények valóságba fordítása).

16. A modell modellje. A modell első meghatározása. A modell második meghatározása

Modell - egy objektum vagy egy objektum leírása, egy rendszer (bizonyos feltételek mellett, javaslatok, hipotézisek) egy rendszer (azaz az eredeti) egy másik rendszerrel való helyettesítésére az eredeti tanulmányozására vagy annak bármely tulajdonságának reprodukálására. A modell az egyik struktúra egy másikra való leképezésének eredménye.

A modellek, ha figyelmen kívül hagyjuk alkalmazásuk területeit és szféráit, három típusba sorolhatók: kognitív, pragmatikus és instrumentális.

A kognitív modell a tudás szervezésének és bemutatásának egyik formája, az új és a régi tudás összekapcsolásának eszköze. A kognitív modell általában a valósághoz igazodik, és elméleti modell.

A pragmatikus modell a gyakorlati cselekvések megszervezésének eszköze, a rendszer céljainak működő reprezentációja annak irányításához. A valóság bennük valamilyen pragmatikus modellhez igazodik. Ezek általában alkalmazott modellek.

Az instrumentális modell a pragmatikus és/vagy kognitív modellek felépítésének, kutatásának és/vagy használatának eszköze.

A kognitívek a meglévőket tükrözik, a pragmatikusak - bár nem létezőket, de kívánatos és esetleg megvalósítható kapcsolatokat és összefüggéseket.

A modellezés szintje, „mélysége” szerint a modellek empirikus - empirikus tényeken, függőségeken alapuló, elméleti - matematikai leírásokon alapuló, valamint vegyes, fél-empirikus - empirikus függőségek és matematikai leírások felhasználásával.

Az S (x1,x2,...,xn; R) rendszert leíró M matematikai modell alakja: M=(z1,z2,...,zm; Q), ahol ziÎZ, i=1,2, .. .,n, Q, R - X feletti relációk halmaza - a rendszer bemeneti, kimeneti jeleinek és állapotainak halmaza és Z - az X elemeinek és részhalmazainak leírásainak, reprezentációinak halmaza.

A modellel szemben támasztott alapkövetelmények: a felépítés áttekinthetősége; alapvető tulajdonságainak és összefüggéseinek láthatósága; elérhetősége kutatás vagy sokszorosítás céljából; könnyű kutatás, reprodukálás; az eredetiben foglalt információk megőrzése (a modell felépítésénél figyelembe vett hipotézisek pontosságával) és új információk megszerzése.

A modellezési probléma három feladatból áll: modell felépítése (ez a feladat kevésbé formalizálható és konstruktív, abban az értelemben, hogy nincs algoritmus a modellek felépítésére); modellkutatás (ez a feladat jobban formalizálható; vannak módszerek a modellek különböző osztályainak tanulmányozására); a modell használata (konstruktív és konkrét feladat).

Az M modellt statikusnak nevezzük, ha xi között nincs t időparaméter. Egy statikus modell az idő minden pillanatában csak egy „fényképet” ad a rendszerről, annak szeletéről.

A modell akkor dinamikus, ha xi között van időparaméter, pl. idővel megjeleníti a rendszert (a rendszerben zajló folyamatokat).

Egy modell akkor diszkrét, ha csak diszkrét időpillanatokban írja le a rendszer viselkedését.

Egy modell akkor folytonos, ha leírja a rendszer viselkedését minden időpontban egy bizonyos időszaktól kezdve.

A modell akkor szimuláció, ha az M modell néhány vagy összes xi paraméterének változtatásával tesztelésre vagy tanulmányozásra szolgál, reprodukálva egy objektum lehetséges fejlődési útvonalait és viselkedését.

Egy modell akkor determinisztikus, ha minden bemeneti paraméterkészlet egy teljesen határozott és egyedileg meghatározott kimeneti paraméterkészletnek felel meg; egyébként a modell nem determinisztikus, sztochasztikus (valószínűségi).

Különféle modellhasználati módokról beszélhetünk - szimulációs mód, sztochasztikus mód stb.

A modell a következőket tartalmazza: O objektum, alany (opcionális) A, Z feladat, B erőforrások, C modellező környezet: M=.

Bármely modell tulajdonságai a következők:

végesség: a modell csak véges számú relációjában tükrözi az eredetit, ráadásul a modellezési erőforrások végesek; egyszerűség: a modell csak az objektum lényeges aspektusait jeleníti meg; hozzávetőleges: a valóságot a modell nagyjából vagy hozzávetőlegesen ábrázolja; megfelelőség: a modell sikeresen írja le a modellezett rendszert; információtartalom: a modellnek elegendő információt kell tartalmaznia a rendszerről - a modell felépítése során felvett hipotézisek keretein belül.

A szimulált rendszer életciklusa:

· Információgyűjtés a tárgyról, hipotézisek felállítása, modell előtti elemzés;

· Modellek (almodellek) szerkezetének, összetételének tervezése;

· Modellspecifikációk készítése, egyes részmodellek fejlesztése és hibakeresése, a modell egészének összeállítása, modellparaméterek azonosítása (ha szükséges);

· Modellkutatás - kutatási módszer kiválasztása és modellező algoritmus (program) kidolgozása;

· A modell megfelelőségének, stabilitásának, érzékenységének vizsgálata;

· Modellező eszközök értékelése (ráfordított erőforrások);

· A modellezési eredmények értelmezése, elemzése és néhány ok-okozati összefüggés megállapítása a vizsgált rendszerben;

· Jelentések generálása és tervezési (nemzetgazdasági) megoldások;

· A modell finomítása, szükség esetén módosítása, valamint a modellezéssel megszerzett új ismeretekkel való visszatérés a vizsgált rendszerhez.

17. Rendszermodellek sokasága. A „probléma”, „cél”, „rendszer” fogalmának meghatározása

A komplex rendszerek modellezésének egyik alapelve a modellek sokaságának elve, amely egyrészt abban áll, hogy sok különböző rendszert és folyamatot le lehet ábrázolni ugyanazon modell segítségével, másrészt abban, ugyanazt a rendszert a vizsgálat céljaitól függően számos különböző modellel reprezentálják. Ennek az elvnek az alkalmazása lehetővé teszi annak a megközelítésnek a feladását, hogy minden vizsgált rendszerhez külön modellt fejlesztenek ki, és olyan új megközelítést javasoljunk, amelyben különböző szintű (főleg alap- és lokális) absztrakt matematikai modelleket fejlesztenek ki, amelyeket a rendszer vizsgálatára használnak. különféle osztályok. Ebben az esetben a modellezési feladat a modellek hozzáértő paraméterezésére és a kapott eredmények értelmezésére vonatkozik.

A cél különböző, egymással ütköző érdekek összetett kombinációja. A cél egy rendszeralkotó, integráló tényező, amely az egyes objektumokat, folyamatokat integritássá, rendszerré egyesíti. Ez az egyesülés azon az alapon történik, hogy az elszigetelt tárgyak nem mindig szolgálhatnak elegendő eszközként az emberi célok eléréséhez. Kombinált formájukban pedig új, rendszerszintű, integrált minőségre tesznek szert, amely elegendő a célok eléréséhez.

A rendszer a cél elérésének eszköze.

A rendszer első definíciója kiegészül a másodikkal, amely a belső szerkezetét jellemzi.

A rendszer általános definíciója a következőképpen fogalmazódik meg: „A rendszer a környezettől egy meghatározott cél érdekében elszigetelt, kölcsönhatásban álló elemek összessége.”

18. „Fekete doboz”. Modell, tulajdonságok, modellépítés nehézségei. A fekete doboz modell hasznosságának feltételei

A fekete doboz modell felépítése kihívást jelenthet egy rendszer több bemenete és kimenete miatt (ez annak a ténynek köszönhető, hogy bármely valós rendszer korlátlan számú módon kölcsönhatásba lép a környezetével). Modell készítésekor véges számot kell kiválasztani belőlük. A kiválasztási kritérium a modell célja, egy adott kapcsolat jelentősége ehhez a célhoz képest. Itt természetesen a modellben nem szereplő kapcsolatok (amelyek még mindig érvényesek) lehetnek fontosak. Ennek különösen nagy jelentősége van a cél meghatározásakor, pl. rendszer kimenetek. Egy valós rendszer kölcsönhatásba lép a környezet minden objektumával, ezért fontos figyelembe venni a leglényegesebb dolgokat. Ennek eredményeként a fő célt további célok kijelölése kíséri.

Példa: egy autónak nemcsak bizonyos számú utast kell szállítania, vagy a szükséges teherbírással kell rendelkeznie, de nem kelthet túl sok zajt vezetés közben, a kipufogógáz mérgező hatása nem haladja meg a normát, elfogadható üzemanyag-fogyasztás, ... a cél nem elég, a további célok teljesítésének elmulasztása akár károssá is teheti a fő cél elérését.

A fekete doboz modell néha az egyetlen alkalmazható modellnek a rendszerek tanulmányozása során.

Példa: az emberi psziché tanulmányozása vagy egy drog szervezetre gyakorolt ​​hatásának vizsgálata, csak a bemenetek alapján cselekszünk, és következtetéseket vonunk le a felhasználó számára az időjelben lévő kimenetek megfigyelései alapján, mert Minden óra megmutatja az érzékelőjének állapotát, majd az értékek fokozatosan eltérnek egymástól. A megoldás az összes óra szinkronizálása egy bizonyos időszabvány (rádión keresztüli "pontos idő" jelek) szerint. A szabványt rendszerként kell beépíteni az órába, vagy minden órát alrendszernek kell tekinteni a teljes időkijelző rendszerben?

19. Rendszertulajdonságok modellje. Elemek, alrendszerek, indokok a különböző modellek különböző szakértők általi felépítéséhez

A rendszer a környezettől elszigetelt és azzal egyetlen egészként kölcsönhatásba lépő, egymással összefüggő elemek összessége.

Az a tulajdonság, amely a részek kombinációjából adódik, a jelenség fő jellemzője, lényege, lényege. A jelenség fogalma mindenekelőtt a jelenség lényegének, a jelenség fő jellemzőjének, az adott rendszerben keletkező tulajdonságnak az elképzelése.

Például a televíziók és az autók különbözőek: kicsik és nagyok, jók és nem olyan jók, különböző sémák szerint vannak összeszerelve különböző alkatrészekből. De mindegyiknek van néhány jellegzetes tulajdonsága: a televízió olyan jelenség, amely televíziós jeleket vesz és televíziós képet reprodukál, az autó pedig egy „kocsi, amely önmagát hajtja”.

Fogalmat alkotni egy jelenségről azt jelenti: a jelenség létezését jelezni - a jelenséget kiemelni, megkülönböztetni; mutasd meg a jelenség szerkezetét; bizonyítsák e jelenség kapcsolatát másokkal, i.e. meghatározza ennek a jelenségnek a helyét a jelenségek hierarchiájában.

A jelenségek hierarchiája és egymásba ágyazása abból adódik, hogy a jelenségekben - szuperrendszerekben - a jelenségek-alrendszerek integritásuk által generált tulajdonságai vesznek részt. A jelenség minden tulajdonsága a jelenségek hierarchiájának valamilyen szintjén generálódik, ezért a jelenségek tanulmányozása során különbséget kell tenni az alkotórészekből örökölt tulajdonságok és a jelenség integritása által generált tulajdonságok között.

Mivel minden tulajdonság, minden entitás a jelenséghierarchia saját szintjén jön létre, nincs értelme az alacsonyabb szinteken lévő tulajdonságokat keresni – ezek még nincsenek ott. Ugyancsak értelmetlen a tulajdonságokat magasabb szinteken tanulmányozni - ott a tulajdonságok felszívódnak és más jelenségrendszerekbe beépíthetők.

A lineáris, hierarchikus rendezésen kívül más típusai is léteznek. Ennek ellenére azonban egy jelenség bármely tulajdonságának elsajátításához meg kell érteni a hierarchia azon szintjének felépítését, amelyen az érdeklődésre számot tartó jelenségek tulajdonságai generálódnak. Ez a lényege a jelenségelemzés szisztematikus megközelítésének.

A hierarchia egyes szintjein előforduló jelenségek összetettsége korlátozott. A hierarchia ezen szintjén generált bármely jelenség a 7 alapelv közül néhány kombinációján alapul. Ezek a megismerés módszertanának alapelvei.

Egy funkcionális tulajdonság mennyiségi jellemzőjét funkcionális PARAMÉTERnek nevezzük.

Például a jelenség alkotórészei egy kapcsolódási kör mentén hatnak egymásra: egy autóban az üzemanyagrendszer éghető keverékkel látja el a motort, a motor pedig forgó erőt hoz létre a tengelyen.

A motor az autó azon alrendszere, amely a forgó erőt generálja. A motoralkatrészek halmaza a forgóerőt létrehozó jelenség hordozója, az alkatrészek közötti kölcsönhatás pedig a motoralkatrészek kapcsolódási köre.

Mivel a jelenségek függetlenek a hordozójuktól, egy motorban minden alkatrész cserélhető, autóban pedig az egyik motor egy másikra cserélhető, ami szintén forgóerőt hoz létre a tengelyen.

Tehát egy jelenség belső szerkezete, egy rendszer architektúrája az alkotórészeinek funkcionális tulajdonságainak és a köztük lévő kapcsolatok szerkezetének összessége.

20. Rendszerszerkezeti modell. Felhasználási feltételek, „rendszerstruktúra”, „kapcsolat”, „tulajdonság” meghatározása. A „kapcsolat” és a „tulajdonságok” fogalmának kapcsolata. A rendszer második meghatározása

A fekete doboz modellje és összetétele sok esetben nem elegendő. Ismerni kell az elemek és alrendszerek közötti kapcsolatokat, vagy kapcsolatokat. A cél eléréséhez szükséges vagy elégséges elemek közötti kapcsolatok összességét a rendszer szerkezetének nevezzük. A rendszerben található valós objektumok között hatalmas (talán végtelen) számú kapcsolat létezik. A szerkezeti modell meghatározásakor csak véges számú olyan összefüggést veszünk figyelembe, amelyek a szóban forgó célhoz képest jelentősek.

Példa: egy mechanizmus kiszámításakor nem veszik figyelembe az alkatrészek egymáshoz való kölcsönös vonzásának erejét, de szükségszerűen figyelembe veszik az alkatrészek súlyát.

Amikor kapcsolatról vagy kapcsolatról beszélünk, legalább két tárgyról van szó. A tulajdonság egy objektum attribútuma. De a tulajdonság a tárgynak más tárgyakkal való interakciójának folyamatában tárul fel, pl. amikor valamilyen kapcsolat létesül.

Példa: a golyó piros, de ez fehér forrás és fényelemző vevő jelenlétében érzékelhető. Egy ingatlan összeomlott kapcsolat. Hipotézis: Ez az állítás minden tulajdonságra igaz.

A rendszer második definíciója: „A rendszer egymással összefüggő elemek halmaza, amelyek elszigeteltek a környezettől és kölcsönhatásba lépnek vele, mint egésszel.”

21. A fehér doboz rendszer blokkvázlata. Grafikonok

A rendszer második definíciója: „A rendszer egymással összefüggő elemek halmaza, amelyek elszigeteltek a környezettől és kölcsönhatásba lépnek vele, mint egésszel.” Ez a meghatározás a fekete dobozra, az összetételre és a szerkezeti modellekre vonatkozik. Rendszerblokk diagramnak (fehér doboz) hívják.

Példa: egy óra blokkvázlata.

A szerkezeti diagramok tartalmi oldaláról való absztrakció egy olyan diagramhoz vezet, amelyben csak az elemek és a köztük lévő kapcsolatok jelenléte van feltüntetve. A matematikában egy ilyen objektumot gráfnak neveznek. (grafikon - diagram, grafikon, grafikon). A gráfban vannak csúcsok (az elemek ezeknek felelnek meg) és élek (az összefüggések ezeknek felelnek meg). Ha az összefüggések nem szimmetrikusak, akkor élekkel jelöljük őket nyilakkal (ív), és a gráfot orientáltnak, egyébként irányítatlannak nevezzük. Az elemek és kapcsolatok közötti különbségeket az élekhez numerikus jellemzők hozzárendelésével (élsúly - súlyozott gráf) vagy csúcsok és élek felfedésével (színes gráf) tükrözheti. Kétféle rendszerdinamika létezik:

Működés - egy rögzített célt stabilan megvalósító rendszerben lezajló folyamatok (óra, városi közlekedés, mozi, TV, ...);

A fejlődés a rendszer változása, amikor annak céljai megváltoznak. A rendszer meglévő struktúrájának (és esetenként összetételének) meg kell változnia, hogy támogassa az új célt.

A dinamikus modellek megszerkeszthetők fekete doboz modell, kompozíciós modell (a műveletek sorozatának lépéseinek listája) vagy blokkdiagram modell formájában is (például hálózati diagram formájában bizonyos termelés leírásakor folyamat). A dinamikus rendszer fogalmának formalizálása az X bemenetek, az Y kimenetek lehetséges értékei és a T időpillanatok rendezett halmaza közötti megfelelés figyelembevételével történik.

T->X; T->Y; Tеt, Tеx, x=x(t), y=y(t).

A fekete doboz modell két folyamat kombinációja (x(t)), (y(t)). Még ha feltételezzük is, hogy y(t)=F(x(t)), akkor a fekete doboz modellben az F transzformáció ismeretlen.

22. A rendszer dinamikus modelljei. Üzemeltetés és fejlesztés

Az objektummodell a tervezett rendszer (alrendszer) statikus struktúráját reprezentálja. Az alrendszer működésének megértéséhez és értékeléséhez azonban nem elegendő a statikus szerkezet ismerete.

Eszközökkel kell rendelkezni az objektumokkal és azok kapcsolataival az alrendszer működése során bekövetkező változások leírására. Az egyik ilyen eszköz a dinamikus alrendszer modell. Az alrendszer objektummodelljének felépítése, előzetes egyeztetése és hibakeresése után épül fel. Egy alrendszer dinamikus modellje objektumai és alrendszerei állapotdiagramjaiból áll.

A fejlődési jelenségek értékelésére dinamikus modelleket használnak.

Egy rendszer dinamikus modellje objektumai és alrendszerei állapotdiagramjaiból áll.

Egy objektum aktuális állapotát attribútumainak és kapcsolatainak aktuális értékeinek halmaza jellemzi. A rendszer működése során annak alkotó objektumai kölcsönhatásba lépnek egymással, aminek következtében állapotaik megváltoznak. A hatás egysége egy esemény: minden esemény egy vagy több objektum állapotának megváltozásához vezet a rendszerben, vagy új események bekövetkezéséhez. Egy rendszer működését a benne előforduló események sorrendje jellemzi.

A rendszer működése (és fejlesztése) akkor lehetséges, ha a rendszer tartalmazza:

1. "Elemek" - alrendszerek;

2. Egyetlen „Irányító struktúra” – rendszerformáló tényező;

3. Az anyag, energia és információ cseréjének lehetősége a környezettel (a rendszeren belül és a rendszeren belül).

A kialakult rendszer működése két szinten történik:

1. A vezetés fikciókat használ;

2. Egy elem (egy „egészként” ábrázolt alrendszer) egy fantom, és „adatokat” használ.

Az adott valami, ami a segítségünk nélkül is létezik, mint tény.

Tény (latin factum szóból - kész, teljesítve) - 1) esemény; tényleges – érvényes.

2) kész, teljesített; az előttünk álló valóság, amit valóban létezőnek ismerünk el.

Így az Események-Tények megtapasztalásával az Elem megváltozik.

A vezérlőszerkezet jelet kap, hogy az elem megváltozott.

Így van nálunk:

Az elem az

Esemény-tény változás jelzése

Az irányítási struktúra az

A jel jelentőségét meghatározó jel jellemzőit meghatározó jel vétele Fogalma

Valójában itt egy átmenetet látunk

Esemény-tény jel fogalma

És így

Az irányítási struktúra egy valóság (fogalmak), és az Elem (egy „egészként” bemutatott alrendszer) egy másik valóság (Esemény-tény).

De a valóságok közötti átmenetet csak egy JEL (a latin signum - jelből) hajtja végre, olyan jel, amely üzenetet (információt) hordoz egy eseményről, a megfigyelt objektum állapotáról, vagy vezérlő parancsokat, riasztásokat stb.

Tehát a funkcionális rendszer:

Elem bejövő jel Esemény-tény kimenő jel- vezérlőstruktúra bejövő jel Koncepció kimenő jel

De mivel az „Elem” egyben „Rendszer” is, a funkcionális rendszer képe összetettebb:

A Vezérlőstruktúra a Koncepció alapján, az Elem (alrendszer) pedig az Esemény-tény alapján generál kimenő jelet.

Ezért a rendszer megfelelő működéséhez szüksége van

Egy jel, amely megfelelően tükrözi az Esemény-tényt;

A Fogalom helyes kialakításának mechanizmusa.

23. Formális modell átalakítása értelmessé. Javaslatok a modell teljességének eléréséhez

A valós rendszerek minden elképzelhetetlen sokfélesége mellett nagyon kevés alapvetően különböző típusú rendszermodell létezik: a „fekete doboz” modell, a kompozíciós modell, a kapcsolati modell, valamint ezek ésszerű kombinációi, és mindenekelőtt minden egyesítése. három modell, i.e. rendszer felépítése. Ez vonatkozik mind azokra a statikus modellekre, amelyek a rendszer rögzített állapotát tükrözik, mind a dinamikus modellekre, amelyek tükrözik a rendszerben előforduló átmeneti folyamatok természetét. Azt mondhatjuk, hogy a struktúra ("fehér doboz") a "fekete doboz" modellek, összetétel és összefüggések "összeadása" eredményeként jön létre. Az összes ilyen típusú modell formális, bármely rendszerre vonatkozik, és ezért nem kapcsolódnak egyetlen rendszerhez sem. Egy adott rendszer modelljének megszerzéséhez a formális modellnek konkrét tartalmat kell adni, pl. döntse el, hogy egy valós rendszer mely aspektusai szerepeljenek a kiválasztott típusú modell elemeiként, és melyeket ne, tekintve azokat lényegtelennek. Ez a folyamat általában informális, mivel a lényegesség vagy jelentéktelenség jelei nagyon ritka esetekben formalizálhatók (ilyen esetek például az a lehetőség, hogy a lényegesség jelének vegyük egy adott elem előfordulási gyakoriságát különböző hasonló, pl. egyformán osztályozott, rendszerek). Ugyanilyen rosszul formalizáltak az elemiség és az alrendszerek közötti differenciálódás jelei.

Ezen okok miatt az értelmes modellek megalkotásának folyamata kreatív folyamat. Mindazonáltal a tartalmi modellt fejlesztő szakértő intuícióját nagyban segíti a formai modell és a konkrét tartalommal való feltöltésére vonatkozó ajánlások. A formális modell egy „ablak”, amelyen keresztül a szakértő a valós rendszerre tekint, értelmes modellt építve.

Az értelmes rendszermodellek megalkotásának folyamatában jól látható a dialektika használatának igénye. Ebben a folyamatban a fő feladat egy teljes modell elkészítése. A teljesség elérésére vonatkozó általános ajánlások a dialektika alapelveiből következnek:

Törekedni kell a vizsgált jelenséget befolyásoló összes lényeges tényező figyelembevételére; mivel ez a lényegesség nem mindig nyilvánvaló, jobb, ha egy lényegtelen elemet beépítünk a modellbe, mint egy lényeges elemet nem;

A modell teljességének egyik szükséges jele az egymásnak ellentmondó elemek jelenléte; erre külön figyelmet kell fordítani: például a kimenetek felsorolásakor nem csak a kívánatos célkimeneteket (csatlakozások, termékek stb.), hanem a nem kívánatosakat is (hulladékok, hibák stb.) kell felvenni a listába. ;

Bármilyen kiterjedt is a tudásunk erről a jelenségről, a valóság gazdagabb, mint a modellek – mindig vannak benne ismeretlen tényezők; Annak érdekében, hogy ne veszítsük szem elől valami jelentős, de még ismeretlen lehetőségét, ajánlatos implicit „tartalék”, nem specifikus elemeket beépíteni a modellbe (például „minden más”, „valami más”), és hivatkozni a ezek az elemek a rendszerelemzés különböző szakaszaiban, mintha feltennék a kérdést: ideje lenne kiegészíteni a modellt egy másik explicit elemmel? Ezek az ajánlások természetesen nem merítenek ki minden lehetőséget: a modellezés művészetének arzenálja számos tudományosan megalapozott módszert és empirikus heurisztikát tartalmaz.

24. Mesterséges és természetes rendszerek

A mesterséges rendszerek az emberek által létrehozott rendszerek. Problémahelyzet felmerülésekor megvalósul az igény, majd azonosítják a problémát, majd megfogalmazzák a célt. A cél egy szubjektív kép (absztrakt modell) a környezet kívánt állapotáról, amely megoldaná a felmerült problémát. A cél elérését célzó tevékenység során a környezetből olyan objektumokat választanak ki, amelyek tulajdonságai felhasználhatók a cél eléréséhez, és ezeket a tárgyakat megfelelő módon kombinálják. Ezt az objektumtársítást rendszernek fogjuk nevezni. A rendszer tehát eszköz a cél eléréséhez. Ugyanakkor egy cél eléréséhez különböző rendszereket lehet létrehozni, és ugyanazt a rendszert különböző célok elérésére lehet használni, pl. a célok és a rendszerek közötti megfelelés. De a definícióból az következik: „probléma nélkül nincs rendszer” és „a rendszer egy cél árnyéka a környezetre”.

Természetes rendszerek.

A rendszer fogalmát olyan valós természeti objektumokra is alkalmazzák, amelyek természetes szerkezettel és az egyes részek és elemek összekapcsolásával rendelkeznek. Ezek a rendszer jelei. De az első definíció szerint a rendszer a cél elérésének eszköze. Milyen célokról beszélhetünk a természeti objektumokkal kapcsolatban?

Az egyik lehetőség a magasabb rendű elme megléte, amely meghatározza a természet célszerűségét. De az ilyen elme is rendszer, és felmerül a kérdés „alkotójáról” és a teremtés céljáról stb. A tudománynak nincs szüksége hipotézisre Isten létezéséről. A világ strukturált objektumokból áll. Minden rendszer egy objektum, de nem minden objektum rendszer.

1. példa: Az erdő természetes objektum. Rendszerré (a rendszer részévé) válik, ha tulajdonságait meghatározott célokra használják fel. Például egy új terület építésénél az erdő egy része dekorációra megmarad, mikroklímát teremtve, mint rekreációs hely, és így a „városi” rendszer részévé válik. Vagy egy erdőrészletet a faipari vállalkozáshoz rendelnek fejlesztésre, és a „lespromhoz” rendszer elemévé válik. Magának az erdőnek nincsenek céljai: fakitermelési tervet teljesíteni vagy várost díszíteni, de vannak olyan tulajdonságai, amelyek ismerete és használata lehetővé teszi, hogy a megfelelő rendszerek elérjék ezeket a célokat. Az erdőnek végtelen sok olyan tulajdonsága van, amelyek megérthetők és potenciálisan felhasználhatók rendszerek létrehozására. Ez a megközelítés azt jelenti, hogy ha valaki el tud érni valamilyen célt, akkor nem akárhogyan, hanem csak a természet törvényeinek megfelelően cselekvő módon (azokat nem lehet megsérteni - csak felhasználni). A természeti törvényeknek ellentmondó célok elérhetetlenek.

2. példa: Örökmozgót nem lehet létrehozni, mert ez ellentmond az energiamegmaradás törvényének.

3. példa: A mesterséges intelligencia létrehozása olyan cél, amelynek elérése nem kizárt (ismeretlen törvények tiltják ezt), de nem garantált (a cél elérésének módja még nem ismert).

A mesterséges rendszer célja egy ideális kép (modell) a rendszer tevékenységének kívánt eredményéről (ami legyen). Ezt az ideális képet szubjektív célnak nevezhetjük. A valóságban a rendszer és a környezet valamilyen megvalósult állapotba kerül (lehet teljesen, részben vagy egyáltalán nem esik egybe). Az elmúlt pillanathoz viszonyítva ezt az állapotot nevezhetjük a rendszer objektív céljának (vagyis a rendszer jövőbeli valós állapotának). A szubjektív célokat az ember tűzi ki. Az objektív célokat a természet valósítja meg. Így minden tárgy rendszernek tekinthető.

25. Szubjektív és objektív célok. Rendszerbesorolás

Vannak fizikai és absztrakt rendszerek. A fizikai rendszerek emberekből, termékekből, berendezésekből, gépekből és más valódi vagy mesterséges tárgyakból állnak. Ellenzik az absztrakt rendszereket. Ez utóbbiban a tárgyak tulajdonságait, amelyek létezése a kutató fejében való létezésükön kívül ismeretlen is lehet, szimbólumokkal ábrázolják. A kutató látóterében lévő ötletek, tervek, hipotézisek és koncepciók elvont rendszerként írhatók le.

Eredetüktől függően megkülönböztetik a természetes rendszereket (például éghajlat, talaj) és az ember által létrehozott rendszereket.

A külső környezettel való kapcsolat mértéke alapján a rendszereket nyitott és zárt csoportokra osztják.

A nyílt rendszerek olyan rendszerek, amelyek anyag- és információforrásokat vagy energiát rendszeresen és érthető módon cserélnek a környezettel.

A nyitott rendszerek ellentéte zárt.

A zárt rendszerek viszonylag kis energia- vagy anyagcserével működnek a környezettel, például egy hermetikusan lezárt edényben lejátszódó kémiai reakcióval. Az üzleti világban gyakorlatilag nem léteznek zárt rendszerek, és a környezetet a különböző szervezetek sikerének és kudarcának fő tényezőjének tekintik. A múlt század első 60 évének különböző menedzsment iskoláinak képviselői azonban általában nem aggódtak a külső környezet, a verseny és minden más, a szervezeten kívüli problémák miatt. A zárt rendszerű megközelítés azt javasolta, hogy mit kell tenni az erőforrás-felhasználás optimalizálása érdekében, csak a szervezeten belüli eseményeket figyelembe véve.

A környező világ valósága arra kényszerítette a kutatókat és a gyakorlati szakembereket, hogy arra a következtetésre jutottak, hogy a társadalmi-gazdasági rendszer megértésére irányuló minden kísérlet, ha azt zártnak tekinti, kudarcra van ítélve. Ráadásul a valóság korántsem olyan színtér, ahol a rend, a stabilitás és az egyensúly uralkodik: az instabilitás és az egyensúlyhiány domináns szerepet tölt be a minket körülvevő világban. Ebből a szempontból a rendszerek egyensúlyi, gyengén egyensúlyi és erősen nem egyensúlyi állapotba sorolhatók. A társadalmi-gazdasági rendszerek esetében az egyensúlyi állapot viszonylag rövid idő alatt megfigyelhető. Gyenge egyensúlyú rendszerek esetén a külső környezet kis változásai lehetővé teszik, hogy a rendszer új körülmények között új egyensúlyi állapotba kerüljön. A külső hatásokra nagyon érzékeny, erősen egyensúlyhiányos rendszerek külső jelek hatására, akár kicsik is, kiszámíthatatlanul újraépülhetnek.

Ez utóbbiak a rendszerben szereplő komponensek típusa alapján gépalkatrészekre (autó, szerszámgép), „ember-gép” típusú (repülőgép-pilóta) és „személy-személy” típusú (szervezeti csapat) sorolhatók.

Céljellemzőik alapján megkülönböztetik őket: egycélú, azaz egyetlen célprobléma megoldására kialakított és többcélú rendszereket. Ezen kívül megkülönböztethetünk olyan funkcionális rendszereket, amelyek egy probléma külön oldalára, aspektusára (tervezés, ellátás stb.) adnak megoldást, illetve mérlegelést.

Bár a rendszerelemzés alapelvei minden rendszerosztályban közösek, az egyes osztályaik sajátosságai külön megközelítést igényelnek az elemzésükhöz. A társadalmi-gazdasági rendszerek kifejezett sajátossága a biológiai és különösen a technikai rendszerekkel kapcsolatban elsősorban annak tudható be, hogy az ember az előbbiek szerves része. Ezért a rendszer ezen osztályával kapcsolatban az elemzést a személy szükségleteinek, érdekeinek és viselkedésének figyelembevételével kell elvégezni.

26. A vezérelt modell működési diagramja

A rendszer általános működési diagramja az ábrán látható. 1. Ebben külön megkülönböztethetjük az U vezérlés alá tartozó S rendszert és az ezt a vezérlést előállító vezérlőrendszert. Hangsúlyozzuk, hogy az U vezérlés kifejlesztéséhez annak következményeinek előrejelzése szükséges, pl. Szükségünk van a teljes helyzet modelljére, aminek segítségével a vezérlőrendszer meghatározza, hogy milyen vezérlési műveletet kell alkalmazni a rendszer bemenetén. Ez az ábrán látható. 1, ahol az áramkör ismét megjelenik a vezérlőblokkon belül.

A rendszervezérlési folyamatot a rendszer típusa és az határozza meg, hogy a vezérlőegység a rendszeren kívül van-e vagy benne van-e.

Öt fő szabályozási mód létezik, amelyek a rendszert célhoz vezető pálya ismeretének mértékétől, illetve a vezérlőrendszer azon képességétől függően különböznek egymástól, hogy az irányítási rendszert ezen a pályán tudja tartani.

Az első, legegyszerűbb eset akkor fordul elő, ha a kívánt pálya pontosan ismert, és ezért a megfelelő Uo (t) vezérlés eleve ismert. Ebben az esetben kezelheti anélkül, hogy figyelembe venné az események alakulását. Ilyen típusú vezérlés például a fegyverrel való lövöldözés, a számítógép merev program szerinti futtatása stb. Gyakran kiderül, hogy a Vo (t) szabályozatlan bemeneteken a folyamatok eltérnek a korábban feltételezettektől, és a rendszer letér a kívánt pályáról.

A második típusú szabályozás a szabályozás. Ez abban rejlik, hogy az aktuális Y(t) pálya megfigyelésével és az Y(t) - Y(to) különbség megállapításával meghatározható egy további vezérlőművelet, amely visszaállítja a rendszert a kívánt pályára. A szabályozásra példa a gépkezelők által végzett vezérlés, az autopilóta stb.

Az alábbi szabályozási módok a szabályozás szükségességével kapcsolatban merülnek fel olyan körülmények között, amikor a rendszer pályáját nem lehet beállítani a teljes időtartamra, vagy az eltérés olyan nagy, hogy nem lehet visszatérni a kívánthoz röppálya. Ebben az esetben meg kell jósolni a jelenlegi Y(t) pályát a jövőbe, és meg kell határozni, hogy az metszi-e az Y célterületet.

Bemenet U S Kimenet

Rizs. 1 A felügyelt rendszer működési diagramja

A paraméterekkel történő vezérlés (a vezérlés harmadik típusa) a rendszerparaméterek módosításából áll, amíg az ilyen metszéspont nem biztosított. Például ebbe az osztályba tartoznak a pilóták munkája, az adaptív és automatizált vezérlőrendszerek stb.

27. Rendszerek osztályozása szabályozási módszerek szerint

Az első osztályozási szint a következő kritériumokon alapul: vezérlőegység a rendszeren belül vagy kívül (harmadik osztály - vezérlés, osztva: kívül és belül). Második szinten: az első típus azt a helyzetet tükrözi, amikor a rendszert célhoz vezető pálya pontosan ismert, és ezért ezek helyes irányítása előre ismert. (Számítógép működés a program szerint, telefonhasználat, ...). Gyakrabban, ellenőrizetlen bemenetek vagy figyelembe nem vett tényezők hatására a rendszer letér a pályáról. Legyen y(t) az általunk megfigyelt pálya; y0 (t) - „kívánt” pálya; Az y(t) - y0 (t) értékei alapján a programvezérléshez további vezérlés kerül meghatározásra, amely visszaállítja a rendszert a kívánt pályára. Ezt nevezik szabályozásnak (autopilóta, gépkezelő). Ha a „szükséges” pálya ismeretlen, vagy annyira hajlik, hogy a visszatérés lehetetlen, akkor az aktuális pálya viselkedését megjósoljuk, és a rendszer paramétereit úgy állítjuk be, hogy a pálya keresztezi az y* célterületet (élő szervezetek alkalmazkodása a változáshoz életkörülmények, sofőrök és pilóták munkája).

Néha a paramétervezérlés nem teszi lehetővé a célterület elérését, pl. ennek a rendszernek a célja nem elérhető. A megoldás a rendszer felépítésének megváltoztatása, olyat keresve, amelyben be lehet jutni a célterületre. Az ilyen szabályozást strukturális adaptációnak nevezik (GAP, mezőgazdasági gépek cserélhető eszközökkel, élőlények mutációi a természetes szelekció során, ...). Az is előfordulhat, hogy valamilyen cél strukturális alkalmazkodással is elérhetetlen, akkor el kell hagyni a régi célt, és újat kell kitűzni - a célok szerinti irányítást (adaptációt).

A kívánt kontroll elérése érdekében a lehetséges kontrollok közül kiválasztásra kerül néhány olyan kritérium alapján, amely mindegyikük következményeit értékeli. Ehhez szükség van a felügyelt rendszer modelljére. Létrehozásához, frissítéséhez (üzembe helyezéséhez) és üzem közbeni karbantartásához erőforrások szükségesek (a megfelelő minőségű és megfelelő megoldások beszerzéséhez).

28. Nagy és összetett rendszerek. A rendszerek osztályozása a menedzsment erőforrások elérhetősége szerint

A tudományos és technológiai forradalom egy új kutatási tárgyat hozott létre a menedzsment területén, az úgynevezett „nagy rendszerek”.

A nagy rendszerek legfontosabb jellemzői: a rendszer céltudatossága, irányíthatósága, a rendszer egészére kiterjedő közös cél és cél megléte, magasabb szintű rendszerekben beállított és beállított; a rendszer szervezetének összetett hierarchikus felépítése, amely biztosítja a központosított vezérlés és az alkatrészek autonómiájának kombinációját; a rendszer nagy mérete, azaz nagyszámú alkatrész és elem, bemenetek és kimenetek, a végrehajtott funkciók sokfélesége stb.; a viselkedés integritása és összetettsége. A változók közötti összetett, összefonódó kapcsolatok, beleértve a visszacsatolási hurkokat is, azt jelentik, hogy az egyik változása sok más változó változásához vezet.

A nagy rendszerek közé tartoznak a nagy termelési és gazdasági rendszerek (például gazdaságok), városok, építőipari és kutatási komplexumok.

A gazdasági és vezetési problémák elsöprő része olyan jellegű, hogy már most azt mondhatjuk, hogy nagy rendszerekkel állunk szemben. A rendszerelemzés olyan speciális technikákat kínál, amelyek segítségével egy nagy, a kutató számára nehezen megfontolható rendszert több, egymással kölcsönhatásban álló kis rendszerre vagy alrendszerre oszthat fel. Így célszerű olyan nagy rendszert nevezni, amelyet alrendszereken kívül másképp nem lehet tanulmányozni.

A gazdaságirányítási problémákban a nagy rendszerek mellett komplex rendszereket különböztetnek meg.

Komplex rendszernek azt a rendszert célszerű nevezni, amely egy többcélú, több szempontú probléma megoldására épül fel. Az ellenőrzési rendszerek elemzésére és tervezésére szolgáló komplex rendszer koncepciójának azonnali következtetése a következő tényezők figyelembevétele:

1. Összetett, összetett cél jelenléte, különböző célok párhuzamos létezése vagy a célok egymás utáni változása.

2. Számos struktúra egyidejű jelenléte egy rendszerben (például technológiai, adminisztratív, funkcionális stb.).

3. A rendszer egy nyelven történő leírásának lehetetlensége, több nyelv használatának szükségessége az egyes alrendszerek elemzéséhez és tervezéséhez.

A rendelkezésre álló erőforrások nem mindig biztosítanak jó minőségű és időszerű kezelési megoldásokat. Jellemzően a modell és a vezérlésfejlesztés energiaköltsége kicsi, de előfordulhatnak olyan helyzetek, amikor a vezérelt és vezérlőrendszerek (űrjárművek, kutatórobotok, kísérleti létesítmények) energiafogyasztása (közös korlátozott energiaforrásból táplálva) összehasonlítható. ... nagy energiájú részecskék). Az ilyen rendszerek esetében felmerül az erőforrások legjobb elosztásának problémája.

Anyagi erőforrások - számítógépes modellezéskor számítógépes erőforrások - korlátozzák a nagy léptékű problémák valós idejű (gazdasági, szervezeti és vezetési, ...) megoldását.

A nagy rendszerek olyan rendszerek, amelyek modellezési problémái nagy dimenziójukban rejlenek (a megoldás a dekompozíció vagy erősebb eszközök alkalmazása).

Ami az információforrást illeti: elegendő a sikeres kezeléshez - a rendszer egyszerű. Ha a rendszerben lévő információ nem elegendő a hatékony irányításhoz (a gazdálkodás előre nem látható, nem kívánatos eredményei), akkor a rendszert komplexnek nevezzük. A komplexitás egy objektíven létező eltérés a vezérelt rendszer és a modell között a vezérlőrendszerben. A bonyolultság leküzdése - szerezze meg (a nehézség konkrét oka után) a hiányzó információkat vagy változtassa meg a célt.

Különböző típusú (erőforrás szerint) rendszerek kombinációi lehetségesek:

1) kis egyszerű /háztartási és referenciaeszközök a felhasználó számára/;

2) kis komplexum /hibás háztartási gépek a felhasználónak/;

3) nagy egyszerű /tolvajnak való széf titkosítása, pontos időjárás előrejelzés, iparágak közötti mérleg/;

4) nagy komplexum /élő szervezet, agy, ország gazdasága/.

29. Nagy és összetett rendszerek felismerése.

Különbséget kell tenni az összetett és a nagy rendszerek között.

A komplex rendszer olyan elágazó felépítésű, jelentős számú, egymással összefüggő és kölcsönhatásban lévő elemből (alrendszerből) álló, különböző típusú kapcsolatokkal rendelkező rendszer, amely az egyes elemek meghibásodása esetén is képes részleges funkcionalitást fenntartani (robusztus tulajdonság).

A komplex rendszer olyan rendszer, amely rendelkezik az alábbi jellemzők legalább egyikével:

a) lehetővé teszi az alrendszerekre bontást, amelyek mindegyikének vizsgálata a feladat keretein belül más alrendszerek hatását is figyelembe véve értelmes;

b) jelentős bizonytalanság körülményei között működik, és a környezet rá gyakorolt ​​hatása meghatározza paramétereiben vagy szerkezetében bekövetkező változások véletlenszerűségét;

c) célirányosan választja meg magatartását.

A nagy rendszer egy összetett rendszer, amely számos további jellemzővel rendelkezik: olyan alrendszerek jelenléte, amelyek saját céllal rendelkeznek, alárendelve az egész rendszer általános céljának; nagyszámú különféle kapcsolat (anyag, információ, energia stb.); külső kapcsolatok más rendszerekkel; az önszerveződés elemeinek jelenléte a rendszerben.

30. A nagy rendszerek kicsinyé, az összetettek nagyokká alakításának módjai

Nagy olyan rendszer, amelynek viselkedését az elemeinek teljes halmaza határozza meg, amelyek egymással kölcsönhatásba lépnek, és egyik sem döntő.

Összetett olyan rendszer, amelynek megfelelő modellezése hiányzó vagy hozzáférhetetlen információk figyelembevételét igényli.

A nagy rendszerek kicsinyekké alakításának két ismert módja van: erősebb számítástechnikai eszközök (számítógépek és szoftverrendszerek) használata, vagy egy többdimenziós probléma kisebb dimenziójú, lazán összekapcsolt problémák halmazára bontása (ha a probléma természete ezt lehetővé teszi). . Ha lehetséges egy rendszer elemeit kis számú alrendszerbe csoportosítani, amelyek mindegyikének határozottan jelentős befolyása van a rendszer egészének viselkedésére, és kevés kölcsönhatásba lép más alrendszerekkel, akkor a funkcionális struktúra leírása a rendszer lényegesen leegyszerűsödik.

A gyakorlatban legtöbbször a kutató önállóan, informális módon dönti el, hogy mely tényezőket vizsgálja és melyeket nem.

A nagy és összetett rendszereknek sok hasonlósága van: nagyon gyakran a nagy rendszerek is összetettek. De van köztük egy lényeges különbség is: a feldolgozó eszközökkel (számítógépekkel és szoftverrendszerekkel) szembeni magas igények kielégítése esetén nagy rendszerek megfelelő modellezése lehetséges, míg komplex rendszerek modellezésénél alapvetőbb problémák merülnek fel az érdemi információ hiánya miatt.

31. Az információ, mint az anyag tulajdonsága, jelek a rendszerekben. Kód, zaj, jel

A modell koncepciójának mérlegelésével kapcsolatban felhívták a figyelmet arra, hogy minden modelltípust egyesítő tulajdonság az információs lényeg, amely az eredetinek a megoldandó probléma szempontjából lényeges tulajdonságairól és jellemzőiről hordoz információt a téma.

Az információ modern megértése (mi ez és szerepe) meghatározott tudományok (fizika, biológia, kommunikációelmélet stb.) és filozófiai általánosítások által megszerzett tudásanyagként alakul ki.

Az információ szó szokásos jelentése: „információ, hír, üzenet, tudás” az információt úgy értelmezi, mint ami csak az emberben, az emberi tudatban és a kommunikációban rejlik. A materialista tudáselmélet összekapcsolja tudásunkat a valós világ meghatározásával, összekapcsolva a való világ tudatunkban való tükröződését a reflexióval, mint az anyag egyetemes tulajdonságával. Egyes tudósok úgy értelmezik a visszaverődés tulajdonságát, mint az anyag azon tulajdonságát, hogy információval rendelkezzenek, az információt az anyagban rejlő univerzális tulajdonságnak tekintik.

Ezzel az attribúciós nézőponttal együtt létezik az információ fogalmának funkcionális megközelítése, amely összekapcsolja azt a menedzsmenttel, és ezért az információt csak az élő természetben, a technológiában és a társadalomban létező vezérlőrendszerekhez köti. Ebben az értelemben az információ fogalma alapvető a kibernetikában – az irányítás és a kommunikáció tudományában.

A vezérlőrendszerben információ a külső környezettől kapott jelek feldolgozásakor keletkezik. Egyes objektumok (kommunikációs csatornák) állapotai, amelyek megfelelnek a vezérelt objektum és a külső környezet bizonyos állapotainak, jelzésként szolgálnak. Ezen túlmenően a kommunikációs csatornák állapotát a külső környezetből olyan egyéb objektumok, rendszerek is befolyásolják, amelyek az irányítási rendszer céljai szempontjából nem jelentősek. Ezek a hatások interferencia vagy zaj. A kommunikációs csatornák és tulajdonságaik tanulmányozásakor ezeket meglehetősen autonóm módon tekintheti, elvonatkoztatva a vezérlőrendszertől, amelyben szerepelnek, és azt mondják, hogy maguk a jelek az ezen a csatornán keresztül továbbított információ. A csatorna az információ hordozója, amely időben és térben továbbítja azt. A jelek generálására csak olyan objektumok használhatók, amelyek állapota időben vagy térbeli helyzetváltoztatás révén kellően stabil.

Ebben a tekintetben a jeleket két típusra osztják:

1). A fizikai tárgyak (könyv, fénykép, mágikus rekord) stabil állapotai statikus jelek.

2). Fizikai mezők dinamikus állapotai. Állapotváltozásuk nem lokalizált (a tér nem izolált részén) és a zavar továbbterjedéséhez vezet. Ennek a zavarnak a konfigurációja bizonyos stabilitást biztosít, amely biztosítja a jel megőrzését (hang - rezgések gázban, szilárd anyagban, folyékony állapotban, rádiójelekben, elektromágneses mezőben). N. Wiener: a társadalom az információ terjesztésének határáig terjed.

32. A jelek fajtái. Véletlenszerű folyamat – a jelek matematikai modellje

A jelek két típusra oszthatók:

1). A fizikai tárgyak (könyv, fénykép, magnófelvétel) stabil állapotai statikus jelek.

2). Fizikai mezők dinamikus állapotai.

Állapotváltozásuk nem lokalizált (a tér nem izolált részén) és a zavar továbbterjedéséhez vezet. Ennek a zavarnak a konfigurációja bizonyos stabilitással rendelkezik, amely biztosítja a jel megőrzését (hang - rezgések gázban, szilárd anyagban, folyadékban, rádiójelek, ... elektromágneses tér), az ilyen jeleket dinamikusnak nevezik. N. Wiener: a társadalom az információ terjesztésének határáig terjed.

A véletlenszerű folyamatok matematikai modelljeit széles körben használják mind a hasznos, mind az interferenciajelek leírására. A véletlenszerű folyamatok legismertebb modellje a Gauss-féle véletlenszerű folyamat.

Véletlenszerű folyamat (valószínűségi vagy sztochasztikus), egy bizonyos rendszer állapotának vagy jellemzőinek időbeli változásának folyamata különféle véletlenszerű tényezők hatására, amelyre meghatározzák egyik vagy másik lefolyásának valószínűségét.

33. Kísérlet és modell. Modern koncepció a kísérlet

Kísérlet (latin experimentum - teszt, tapasztalat), olyan megismerési módszer, amelynek segítségével a természet és a társadalom jelenségeit ellenőrzött és ellenőrzött körülmények között tanulmányozzák.

Valós folyamat tudományos kutatása történhet elméleti vagy kísérleti úton, amelyeket egymástól függetlenül végeznek. Az igazság megismerésének ez a módja egyoldalú. A tudomány és a technológia fejlődésének modern feltételei között megpróbálják átfogóan tanulmányozni az objektumot. Ez a tudományos kutatás új, a kor követelményeinek megfelelő módszertana és technológia alapján valósítható meg.

Vizsgáljuk meg a modell és a kísérlet kapcsolatát egy számítási kísérlet példáján.

A számítási kísérlet egy objektum matematikai modelljén végzett kísérlet egy számítógépen, amely abból áll, hogy a modell egyes paramétereiből más paramétereket számítanak ki, és ennek alapján következtetéseket vonnak le a matematikai modellben leírt jelenség tulajdonságaira vonatkozóan. Kutatókból álló csapat – egy adott témakör szakemberei, elméleti matematikusok, informatikusok, alkalmazott tudósok, programozók – vesz részt egy számítási kísérlet végrehajtásában. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a valós objektumok számítógépen történő modellezése nagy mennyiségű munkát foglal magában fizikai és matematikai modelljeik, számítási algoritmusaik tanulmányozására, programozására és az eredmények feldolgozására. Itt egy analógia látható a teljes körű kísérletek végzésének munkájával: kísérleti program összeállítása, kísérleti összeállítás létrehozása, kontrollkísérletek elvégzése, sorozatkísérletek végzése, kísérleti adatok feldolgozása és értelmezése stb. Így a nagy, összetett számítások elvégzését számítógépen végzett kísérletnek vagy számítási kísérletnek kell tekinteni.

Például egy szolgáltatási hálózat tervezésének problémáját olyan rendszerszemléletű megközelítésből kell megoldani, amely figyelembe veszi annak többdimenziósságát és hierarchiáját. A tervezési folyamat természetesen ugyanazokat a tulajdonságokat nyeri el, már a modellezési fázisban több szakaszon megy keresztül, és sokféle matematikai eszköz használatát igényli. Egy modellen végzett szimulációs kísérlet során, figyelembe véve a véletlenszerű eredményeket, szükséges:

· a tényezőket jelentős és jelentéktelen csoportokba sorolni;

· a tényezők és kombinációik célfüggvényre gyakorolt ​​hatásának elkülönítése és számszerűsítése;

· megtalálni a tényezők legelőnyösebb kombinációját.

A kísérlet felépítését (a futtatások számát, a hozzájuk tartozó kiindulási adatok megválasztását és az eredmények feldolgozásának jellegét) a célja határozza meg. Az első problémát varianciaanalízissel, a másodikat regressziós és faktoranalízissel (szűréssel), a harmadikat pedig statisztikai optimalizálási módszerekkel oldjuk meg.

34. Mérés, mérőmérleg

A megoldások kidolgozásánál az egyik feladat a vizsgált kritériumok kiválasztott skálákon való mérése.

A skálaképzés a tárgyakhoz (dolgokhoz, tárgyakhoz vagy eseményekhez) való számok hozzárendelését jelenti valamilyen szabályrendszer szerint.

Négy mérési szint létezik, és ennek megfelelően négyféle skála:

Elnevezési mérlegek;

Mérlegrendelés;

Intervallum skálák;

Kapcsolati skálák.

Az elnevezési skálán egy számot használnak névként vagy osztályozásként. Számozhat alternatívákat, objektumokat, műveleteket stb. Ez nem jelent mást, mint azt, hogy minden egyes tételnek más megnevezése legyen. Néhány statisztikai művelet megengedett a névskálákon. Meghatározhatja például egy osztályhoz tartozó elemek számát, és megkeresheti a legtöbb osztályt.

Rendezési skálák akkor jönnek létre, ha lehetőség van két objektum közös alapon történő összehasonlítására. A mérlegek lehetnek egyszerű vagy gyenge sorrendűek. Az egyszerű sorrendű skálákban minden elemnek magasabb vagy alacsonyabb rangot kell kapnia minden más elemnél. A gyenge rendelési skálán lévő tételek egyformán pontozhatók. Mivel a sorrendi skálákon az elemek egyenlőtlenül helyezkedhetnek el, semmilyen aritmetikai művelet nem megengedett. Lehetőség van ugyanazokat a statisztikai műveleteket használni, mint a névskálákon, emellett mediánokat, centiliseket és rangkorrelációs együtthatókat is számolhatunk.

Az intervallumskálákat egyébként egységesnek nevezik; a számszerűen egyenlő különbségek empirikusan egyenlő különbségeket fejeznek ki a mért közös tulajdonságban. Az intervallumskálák nem rendelkeznek additív tulajdonsággal; és ezért általános esetben nem lehet velük számtani műveleteket végrehajtani. Ha azonban egy tetszőleges nullát adunk meg, akkor az intervallumskálák eltérései abszolút értéknek tekinthetők, és számtani műveletek hajthatók végre velük. Az intervallumskálán végzett mérésre példa a naptári idő vagy magasság. Az intervallumskálákhoz ugyanazok a statisztikai műveletek elfogadhatók, mint az alacsonyabb szintű skálákhoz, és lehetséges a várható érték, a szórás, a vegyes nyomatékok és a ferdeségi együttható számítása is.

Az arányskála rendelkezik más skálák összes tulajdonságával és ezen felül az additív tulajdonsággal, amely lehetővé teszi bármilyen statisztikai és aritmetikai művelet elvégzését. Az aránymérők bármilyen fizikai mennyiséget mérnek; a skála nullája természetes.

A többszempontú PR-problémáknál külön skálák kialakítására van szükség a vizsgált tulajdonság különböző összetevőinek mérésére. Ezt a skálát többdimenziósnak nevezik. Ebben az esetben a kritériumok többdimenziós skálán egy- és különböző szintű skálákon is mérhetők.

35. Adatfeldolgozási modellek, tipikus feladatok, osztályozás és numerikus modellek

A mesterséges intelligencia egyik fontos feladata az információ összegzése. A döntéshozatali rendszerekben az információ kinyerésére és összegezésére szolgáló módszerek alkalmazásának köszönhetően lehetőség nyílik általánosított adatmodellek felépítésére, valamint a különböző típusú folyamatok és jelenségek során nyert nagy mennyiségű kísérleti adatok feldolgozására. Az ilyen nagy adatáramlások forrásai számos területen találhatók: banki, kiskereskedelem, menedzsment és diagnosztika, marketing stb. Mindezekben az adatokban az a közös, hogy nagyszámú rejtett mintát tartalmaz, amelyek nagyon fontosak a stratégiai döntések meghozatalához. E minták azonosítására általánosítási módszereket és ezeket a módszereket megvalósító számítógépes rendszereket alkalmazzák.

A legtöbb kísérleti adatfeldolgozás szakértője egyetért abban, hogy az információelemzés különböző feladatai háromra redukálhatók: a forrásadatok osztályozása, az informatív jellemzők kiválasztása, az ismeretlen megfigyelések azonosítása.

Az osztályozási feladatban szereplő adatok információtranszformációinak diagramja az 1. ábrán látható.

Általában az empirikus adatok táblázatban foglalhatók össze. Az osztályozási módszerek alapjául szolgáló különféle modellek segítségével a kutató a táblázat leírását ezeknek a modelleknek megfelelő formává alakítja. Egy geometriai modell keretein belül egy táblázatot „vektorok - sorok” (objektumok) halmazaként ábrázolhatunk egy jellemzőtérben. A „vektorok - sorok” szerkezete az adatleíró modellektől függően változik. A közelség, a hasonlóság és a hasonlóság mátrixai leírásként szolgálhatnak.

A kiindulási adatleírás paraméterei információtartalmának értékelésének klasszikus megközelítése egy osztályozási feladatban a következő eljáráshoz vezet:

Az osztályozási hiba becslése a paraméterek teljes halmaza alapján történik egy adott döntési szabály keretein belül;

A kezdeti paraméterkészletből

a paramétert eltávolítják, és az osztályozási hibát újra becslik;

A hibák összehasonlításával és különbségük meghatározásával:

ítélet születik a paraméter osztályozási feladatban betöltött szerepéről. Tehát, ha > 0, akkor a paraméter „káros” az osztályozás szempontjából. Ha< 0, то параметр – “полезен”, а, если =0, то “бесполезен”. Такой подход определяет необходимость последовательного перебора всех параметров, а также их возможных сочетаний, что влечет за собой значительные временные затраты.

36. A választás mint célmegvalósítás. A "választás" meghatározása

Definíció: a döntéshozatal („választás”) az alternatívák halmaza feletti cselekvés, amelynek eredményeként az alternatívák kezdeti halmaza leszűkül, azaz. csökkenése következik be.

A választás az a cselekvés, amely minden tevékenységnek célt ad. A választási aktusok révén valósul meg minden tevékenységnek egy meghatározott célnak vagy egymással összefüggő célok halmazának való alárendelése.

Döntéshozatal, mint a bizonytalanság megszüntetése (információs megközelítés).

Az információszerzés folyamata a jel vételéből adódó bizonytalanság csökkenésének, az információ mennyisége pedig a bizonytalanság eltávolítás mértékének kvantitatív mérőszámának tekinthető.

De az alternatívák egy bizonyos részhalmazának a halmazból történő kiválasztásának eredményeképpen, pl. a döntéshozatal eredményeként ugyanez történik (a bizonytalanság csökkentése).

Ez azt jelenti, hogy minden választás, minden döntés bizonyos mennyiségű információt generál, ezért információelméletileg leírható.

Eddig három fő nyelven írták le a kiválasztási problémákat. A legegyszerűbb és legfejlettebb a kritériumnyelv. A második, általánosabb nyelv, amelyen a választást leírják, a nyelv

bináris kapcsolatok. Ennek a nyelvnek az alapvető feltételezései a következők:

A kijelölés leírásának harmadik nyelve a kiválasztási funkciók nyelve. A választást az alternatívák tetszőleges halmazán végzett műveletként írja le, amely ezt a halmazt megfeleltetésbe hozza néhány részhalmazával.

Két halmaznak ez a megfeleltetése elemi megfeleltetés nélkül jelentősen kibővíti a „funkció” fogalmát.

Így jelenleg nagyszámú különböző PR-módszer és ezek osztályozásának eltérő megközelítése ismert. Ha különböző módszereket használ egy probléma megoldására, ugyanazzal a kezdeti információval pontosan ellentétes eredményeket kaphat. Ezzel kapcsolatban felmerül egy konkrét döntési probléma megoldására alkalmas módszer(ek) kiválasztásának problémája.

37. Választási problémák sokfélesége. A választás leírásának kritériumnyelve

A döntéshozatali feladatok sokrétűsége abból adódik, hogy a döntéshozatali helyzet minden összetevője minőségileg eltérő módon valósítható meg.

Kritériumalapú döntéshozatali nyelv.

Ugyanarról a jelenségről beszélhetünk különböző nyelveken, eltérő általánosságban és megfelelőséggel. A mai napig három fő nyelv alakult ki a választás leírására.

A legegyszerűbb, legfejlettebb és legnépszerűbb a kritériumnyelv

Ennek a nyelvnek a nevéhez az az alapfeltevés társul, hogy minden egyes alternatíva valamilyen meghatározott (egy) számmal értékelhető, ami után az alternatívák összehasonlítása a megfelelő számok összehasonlítására redukálódik.

Legyen például (X) alternatívák halmaza, x pedig valamilyen konkrét alternatíva, amely ehhez a halmazhoz tartozik: xX. Ekkor úgy gondoljuk, hogy minden x-re megadható egy q(x) függvény, amelyet kritériumnak nevezünk (minőségi kritérium, célfüggvény, preferenciafüggvény, hasznosságfüggvény stb.), amelynek az a tulajdonsága, hogy ha x1 alternatíva előnyösebb, x2 (jelölése: x1 > x2), majd q(x1)>q(x2).

Ebben az esetben a választás a kritériumfüggvény legmagasabb értékével rendelkező alternatíva keresésén múlik.

A gyakorlatban azonban indokolatlan leegyszerűsítésnek bizonyul, ha csak egy kritériumot használunk az alternatívák preferáltsági fokának összehasonlítására, mivel az alternatívák részletesebb mérlegelése azt eredményezi, hogy nem egy, hanem több szempont alapján kell értékelni őket, ami eltérő természetűek és minőségileg különböznek egymástól.

A többszempontú problémáknak nincs egyedi általános megoldása. Ezért számos módot javasolnak arra, hogy egy többkritériumú problémát olyan konkrét formába adjunk, amely egyetlen általános megoldást tesz lehetővé. Természetesen ezek a megoldások a különböző módszereknél általában eltérőek. Ezért egy többkritériumú probléma megoldásában talán a legfontosabb az ilyen típusú megfogalmazás indokoltsága. A többszempontú kiválasztási probléma leegyszerűsítésére különféle lehetőségeket alkalmaznak, amelyek közül a fő az, hogy a többszempontú problémát egy egykritériumra redukálják egy integrál kritérium bevezetésével.

Egy gyakoribb nyelv, amelyen a választásokat leírják, a nyelv

bináris kapcsolatok.

Ennek a nyelvnek az alapvető feltételezései a következők:

Külön alternatívát nem értékelnek, pl. a kritériumfüggvény nincs bevezetve;

Mindegyik alternatívapár esetében megállapítható, hogy az egyik előnyösebb a másiknál, vagy egyenértékű vagy összehasonlíthatatlan;

A preferenciakapcsolat bármely alternatívapáron belül független a többi alternatívától.

A bináris relációk megadhatók párok leírásával, javaslatmátrix használatával, preferenciagráfon vagy szakaszokon keresztül.

39. Csoportválasztás. Statisztikai biztonsági szabályok

Legyen olyan embercsoport, akinek joga van részt venni a kollektív döntéshozatalban. Tételezzük fel, hogy ez a csoport egy bizonyos alternatívát mérlegel, és a csoport minden tagja saját maga választ. A feladat egy olyan megoldás kidolgozása, amely bizonyos módon összehangolja az egyéni választásokat, és bizonyos értelemben kifejezi a csoport „általános véleményét”, pl. csoportválasztásként fogadják el.

Természetesen az egyéni döntések összehangolásának más-más elvei megfelelnek a különböző csoportdöntéseknek.

A csoportválasztás során az egyéni döntések összehangolására vonatkozó szabályokat szavazási szabályoknak nevezzük. A legelterjedtebb a "többségi szabály", amelyben a legtöbb szavazatot kapott alternatívát fogadják el csoportdöntésnek.

Meg kell érteni, hogy egy ilyen döntés csak a különböző nézőpontok csoporton belüli elterjedését tükrözi, nem pedig az igazán optimális lehetőséget, amelyre egyáltalán nem szavazhat senki. „Az igazságot nem szavazás határozza meg”, a leggyakoribb nézőpont tévedés lehet.

Emellett léteznek úgynevezett „szavazási paradoxonok”, amelyek közül a leghíresebb Arrow paradoxona.

Ezek a paradoxonok a szavazási eljárás nagyon kellemetlen sajátosságaihoz vezethetnek, és néha vezetnek is: például vannak olyan esetek, amikor a csoport egyáltalán nem tud egyetlen döntést hozni (nincs határozatképes, vagy mindenki a saját egyedi választására szavaz stb. .), és néha (többlépcsős szavazással) a kisebbség ráerőlteheti akaratát a többségre, ahogy az az Egyesült Államokban a Bush-Gore elnökválasztáson történt.

Az emberi tényezőket (például a tisztességtelen vagy szubjektív adatkiválasztást) eltekintve a „statisztikai biztonság” számos szabálya a statisztikai következtetés természetéhez kapcsolódik.

Az adatoknak valóban véletlenszerűnek kell lenniük (statisztikai stabilitással kell rendelkezniük), ami nem mindig van így, és nagyon nehéz ellenőrizni.

A statisztikailag feltárt mintázat soha nem teljesen pontos: egy numerikus jellemzőt mindig csak hozzávetőlegesen becsülnek meg; a statisztikai következtetési hiba valószínűsége mindig különbözik a nullától (az első és a második típusú hibák).

Bármely statisztikai adatfeldolgozó algoritmus felépítése előzetes feltételezéseket tartalmaz az adatok természetére vonatkozóan. Ha ezek a feltételezések eltérnek a ténylegesen létezőktől, akkor a levont következtetések nem olyan minőségűek, mint amilyeneket elvárnak tőlük. A szakemberek ritkán ellenőrzik az eljárások alkalmazhatóságára vonatkozó „útlevél” korlátozások megvalósíthatóságát.

A feltárt statisztikai minta értelmes értelmezés tárgya. A statisztika nem hibáztatható azért, hogy egy teljesen megbízható statisztikai következtetést a szakfelhasználó helytelenül értelmez; az utóbbi gyakran „a tükröt hibáztatja”.

Az optimalitás gondolata a kibernetika központi gondolata, és szilárdan meghonosodott a műszaki rendszerek tervezésének és üzemeltetésének gyakorlatában. Ugyanakkor ez a gondolat gondos kezelést igényel, amikor megpróbáljuk átvinni az összetett, nagy és gyengén meghatározott rendszerek, például a társadalmi-gazdasági rendszerek menedzselésének területére.

Ennek a következtetésnek elég jó okai vannak. Nézzünk meg néhányat közülük.

1. Az optimális megoldás gyakran bizonyul instabilnak: azaz. a problémakörülmények, inputok vagy korlátok kisebb változásai jelentősen eltérő alternatívák kiválasztásához vezethetnek.

2. Az optimalizálási modelleket csak a meglehetősen egyszerű problémák szűk osztályaira fejlesztették ki, amelyek nem mindig tükrözik megfelelően és szisztematikusan a valós vezérlőobjektumokat. Az optimalizálási módszerek leggyakrabban csak néhány nagy és összetett rendszer meglehetősen egyszerű és formálisan jól leírt alrendszereinek optimalizálását teszik lehetővé, pl. csak helyi optimalizálást engedélyez. Ha azonban egy nagy rendszer minden alrendszere optimálisan működik, ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy a rendszer egésze optimálisan fog működni. Vagyis egy alrendszer optimalizálása nem feltétlenül vezet ahhoz a viselkedéshez, amely a rendszer egészének optimalizálása során megköveteli tőle. Ezenkívül a helyi optimalizálás néha negatív következményekkel járhat a rendszer egészére nézve.

3. Gyakran az optimalizálási feltétel maximalizálását valamilyen matematikai modell szerint tekintik az optimalizálás céljának, de a valóságban a vezérlőobjektum optimalizálása a cél. Az optimalizálási kritériumok és a matematikai modellek mindig csak közvetetten kapcsolódnak a célhoz, pl. többé-kevésbé megfelelően, de mindig hozzávetőlegesen.

Tehát az optimálisság gondolata, amely a matematikailag megfelelően formalizálható rendszerek számára rendkívül gyümölcsöző, nem vihető át összetett rendszerekre. Természetesen az ilyen rendszerekre olykor javasolható matematikai modellek optimalizálhatók. Azonban mindig figyelembe kell venni e modellek erőteljes leegyszerűsítését, valamint azt a tényt, hogy megfelelőségük mértéke gyakorlatilag ismeretlen. Ezért nem ismert, hogy ennek az optimalizálásnak milyen pusztán gyakorlati jelentősége van. A műszaki rendszerekben az optimalizálás nagy gyakorlatiassága nem kelthet olyan illúziókat, hogy az összetett rendszerek optimalizálásakor is ugyanolyan hatékony lesz. Az összetett rendszerek értelmes matematikai modellezése nagyon nehéz, közelítő és pontatlan. Minél összetettebb a rendszer, annál körültekintőbben kell optimalizálnia.

Ezért az összetett, nagy, gyengén determinisztikus rendszerek vezérlésére szolgáló módszerek kidolgozásakor nem a választott megközelítés formális matematikai szempontból való optimalitása a fő, hanem a célnak való megfelelés és a vezérlőobjektum természete.

Az analitikai módszer egy általános kifejezés, amely a közgazdaságtan tanulmányozásának sajátos módszereinek összességét jelenti, beleértve az elemzést és szintézist, az absztrakciót, a „más dolgok egyenlősége” feltételezést, az indukciót és a dedukciót, a logikai és történeti, matematikai és statisztikai módszerek egységét.

Az analitikai módszer lényege több, egymással összefüggő szakasz alkalmazásában rejlik. Az első szakaszban az információ analitikus feldolgozására való felkészülés történik, amely magában foglalja:

1) annak a kulcsparaméternek a meghatározása, amely alapján egy adott tevékenységi területet értékelnek (például értékesítési volumen, nyereség volumene, jövedelmezőség stb.);

2) a tevékenységet befolyásoló tényezők kiválasztása (például az infláció szintje, a politikai stabilitás, a szerződések teljesítésének mértéke a vállalkozás fő beszállítói által stb.);

3) a kulcsparaméter értékeinek kiszámítása a folyamat minden szakaszában (K+F, gyártásba való bevezetés, teljes gyártás, ennek a tevékenységi körnek a megszüntetése).

A második szakaszban diagramokat készítenek a kiválasztott eredményjelzők függőségéről a kezdeti paraméterek értékétől. Az így kapott diagramokat egymással összevetve azonosíthatjuk azokat a főbb mutatókat, amelyek a legnagyobb hatással vannak egy adott tevékenységtípusra (vagy típuscsoportra).

A harmadik szakaszban meghatározzák a kulcsparaméterek kritikus értékeit. Ennek legegyszerűbb módja a termelés kritikus pontjának vagy a nullszaldós zónának a kiszámítása, amely megmutatja a minimálisan megengedhető értékesítési mennyiséget a vállalat költségeinek fedezésére.

A negyedik szakaszban a kulcsparaméterek és az azokat befolyásoló tényezők kapott kritikus értékei alapján elemzik a vállalat működésének hatékonyságának és stabilitásának növelésének lehetséges módjait, és ebből következően a kockázat mértékének csökkentésének módjait. az előző módszerek egyikével határozzuk meg.

Az analitikai módszer előnye tehát, hogy egyesíti a kockázatot befolyásoló paraméterek faktoranalízisének lehetőségét és a kockázat befolyásolásával a mérték csökkentésének lehetséges módjainak azonosítását.

42. A szintetikus módszer alkalmazásának szakaszai, eljárásai és eredménye

A szintetikus módszer a teljes rendszer egészének előzetes elemzését igényli, és a dolog sokoldalú vizsgálatán alapul. Az analitikus módszer szinte kizárólag a struktúra, a szintetikus módszer a funkció és a szerkezet, a struktúra a formához, a forma és a kép viszonyát meghatározó feltételek elemzésére irányul.

Nagyon durván, a szintetikus tervezési módszer a következő lépésekből áll:

A megjelenés magában foglalja a kutatót a tervezés során felmerülő konkrét feladatok széles körű elemzését. Ez a szakasz magában foglalja a konstruktív koncepció kötelező felülvizsgálatát a „nélkülözhetetlenségig” a kompozíciós megoldások széles skálájával.

A regisztráció magában foglalja a megrendelés elemzését - specifikus követelményeket, amelyek meghatározzák a tervezési spektrum és az egyedi tervezés kapcsolatát, annak jellemző tulajdonságainak pontos meghatározása érdekében. Ez a szakasz magában foglalja a tömbök és szerelvények összetételi megoldásának, a szerszámtól való elválasztási lehetőségeinek kötelező összehasonlítását, valamint a választás gazdasági és technológiai indoklását. Ugyanakkor ebben a szakaszban egy kép keresése szükséges.

Megvalósítás - magánrendelés elemzése: konkrét követelmények, amelyek meghatározzák a terv és a forma kapcsolatát. Például a színház előcsarnokában és a városi téren lévő óra alakjának kompozíciói közötti különbségek alapos tanulmányozása. Ez a részlettervezés szakasza, amelyhez sokféle forma szükséges, amelyek logikusan megfelelnek a letisztult tervezésnek, figyelembe véve a forma és az anyag, a forma és a szín kapcsolatát stb.

Értékelés - a tervezett szerkezet összehasonlítása egy adott funkcióban hasonló szerkezetekkel, a tervezési eredmények logikai konzisztenciájának ellenőrzése ugyanazon három szakaszban, az értékelés szubjektivitásának csökkentése érdekében.

43. A szintetikus és analitikai módszer jellemzői

Hogy megértsük, melyek ezek a módszerek, megjegyezzük, hogy egy adott álláspont, következtetés, következmény ugyanabban a viszonyban van az általános állásponttal, elvvel, okkal, amelyben a cselekvés az okkal. Ahogyan egy ismert okból ismert hatás keletkezik, úgy egy ismert elvből ok, ismert következtetés, következmény származik. Elvet vagy alapot is keresünk egy bizonyos tételhez, mint ahogy az okát keressük egy bizonyos cselekvéshez. Másrészt, ahogy egy ismert ok esetében annak hatását keressük, úgy az ismert elveknél is kereshetjük a következményeit.

Innentől függően, hogy mit keresünk, két különböző folyamatot kapunk.

Ha az októl a cselekvésig, az észtől a következtetésig haladunk, akkor ezt az utat progresszívnek vagy szintetikusnak nevezzük. Progresszívnek nevezik, mert megfelel a természet valós menetének, a dolgok tényleges menetének, mivel a természetben az ok előbbre való, mint az okozat. A fordított utat, nevezetesen a cselekvéstől az okig, a következtetésektől az elvekig regresszívnek, analitikusnak nevezzük.

Az elemzés és a szintézis kapcsolatának diagramja:

Az „analízis” és a „szintézis” szavak gyakran eltérő jelentést kapnak. Ebben az értelemben leggyakrabban kémiai elemzésről és szintézisről beszélnek. De ahhoz, hogy a tudományos kutatásban és bemutatásban használt „elemzés” és „szintézis” fogalmak valódi jelentése világos legyen, az „analízis” szó fő jelentését az általunk birtokolt jelentésnek kell tekintenünk. Az imént jeleztük, nevezetesen az egyes rendelkezések alapelvekre való redukálását, a szintézist pedig az alapelvekből származó következmények levezetéseként kell érteni.

Az analitikus kutatási módszert alkalmazzuk, amikor adott cselekvések okait keressük. Bíró, moralista stb., aki bizonyos cselekedetek okait keresi, az elemző módszert alkalmazza; a törvényhozónak, politikusnak, tanárnak, aki megpróbálja előre látni az ismert okok cselekedeteit, szintetikus utat kell követnie.

Az elemzés alkalmazásának magyarázatához vegyük a következő példát. A szabályos hatszög adott körbe való beírásának problémájának megoldásához a következőképpen érvelünk. Tegyük fel, hogy a feladat megoldódott, és legyen AB a beírt hatszög egyik oldala. Ha a sugarakat az oldalak végpontjaira húzzuk, akkor az így kialakított háromszög egyenlő szögű lesz (mivel minden szög egyenlő a derékszög kétharmadával); ezért egy beírt szabályos hatszög oldala egyenlő a sugárral. Ebből következik, hogy egy szabályos hatszög beírásához egy adott körbe hatszor kell a sugarat alkalmazni a körre. Itt nyilvánvaló az analitikai módszer alkalmazása. Mi, miután feltételeztük, hogy a probléma megoldódott, azaz elfogadtuk ezt a konkrét propozíciót, megtaláltuk azt a feltételt, általános elvet, amely alapján ez a konkrét tétel lehetséges, vagyis amelyből ez a tétel levezethető. Más szavakkal, ezt a konkrét helyzetet egy általános elvre redukáljuk.

Példa a szintézis alkalmazására a tétel: „bármely háromszögben a szögeinek összege két derékszöggel egyenlő”. Ennek a tételnek a bizonyításához el kell fogadnunk a következő két általános állítást: „a belső keresztezett szögek egyenlőek” és „minden szomszédos szögpár egyenlő két derékszöggel”. Ezekből az általános rendelkezésekből vezetjük le a szükséges álláspontot.

Az elemzés és a szintézis kapcsolata az indukcióval és a dedukcióval. De feltehetjük a kérdést, mi a kapcsolat az analitikus és szintetikus módszerek, valamint az induktív és deduktív módszerek között? A köztük lévő kapcsolat olyan, hogy az elemzés az indukciónak, a szintézis pedig a dedukciónak felel meg. Ez az elemzés az indukciónak felel meg, könnyen megmagyarázható a következőképpen.

Az indukció célja a törvények és az általános elvek felfedezése. Az indukció folyamatában az egyedi rendelkezésektől az általános elvek felé haladunk. Ezért az indukció folyamatában regresszív utat választunk. Ebből az következik, hogy az indukció elemzésnek felel meg.

Éppen ellenkezőleg, a levonás bizonyos rendelkezéseket és bizonyos következményeket von le az általános elvekből. Ebből világossá válik a deduktív módszer és a szintetikus módszer kapcsolata. A szintetikus módszer abból áll, hogy feltételezzük, hogy az ismert elveket fel kell fedezni és bizonyítani kell; Ezekből az általános elvekből következtetéseket vonunk le.

44. Az aggregáció és dekompozíció technikai vonatkozásai

A tervezési folyamat a következőket tartalmazza: dekompozíció, összesítés, feltételek tanulmányozása.

Bomlás. A dekompozíció az a folyamat, amikor a megtervezett rendszer átfogó célját külön részcélokra - feladatokra - osztják a választott modellnek megfelelően. A dekompozíció lehetővé teszi, hogy a modell megvalósításával kapcsolatos összes munkát részletes munkák csomagjára ossza fel, amely lehetővé teszi a racionális szervezési, felügyeleti, ellenőrzési stb. kérdések megoldását.

45. A dekompozíciós folyamat algoritmizálása

A dekompozíció az a folyamat, amikor a megtervezett rendszer átfogó célját külön részcélokra - feladatokra - osztják a választott modellnek megfelelően. A dekompozíció lehetővé teszi, hogy a modell megvalósításával kapcsolatos összes munkát részletes munkák csomagjára ossza fel, amely lehetővé teszi a racionális szervezési, felügyeleti, ellenőrzési stb. kérdések megoldását.

A dekompozíció algoritmizálása magában foglalja az egyes szakaszok leírását. Például egy programírás dekompozíciója magában foglalja: modulok létrehozását, amelyek viszont kis programok, amelyek jól meghatározott és egyszerű szabályok szerint kölcsönhatásba lépnek egymással.

A feladat részfeladatokra bontásának szakaszában három szabályt kell követni:

Minden részfeladatnak azonos mérlegelési szinttel kell rendelkeznie;

· az egyes részfeladatok önállóan is megoldhatók;

· a kapott megoldások kombinálhatók, lehetővé téve az eredeti probléma megoldását.

46. ​​A bomlási folyamat összetettségének típusai. Felbukkanás

A modell felépítésének folyamata váltakozó bontási eljárásokból áll (az egész részekre bontása - az elemek szerkezetének és sajátos jellemzőinek tisztázása).

Természetesen az ilyen hatalmas képességek birtokában, helyes használat esetén a dekompozíció óriási károkat okozhat a program érthetőségében, egyszerűségében és módosíthatóságában. Konkrétan és ezért a dekompozíciós szakaszt mindig egy absztrakciós szakasz előzi meg.

Az absztrakció a program részletezettségének megváltoztatásának folyamatára utal. Amikor elvonatkoztatunk egy problémától, számos részletet figyelmen kívül hagyunk, hogy a problémát egyszerűbbre csökkentsük. Ezt követően egy ilyen egyszerűsített probléma bontása egyszerűbbé válik.

Így, ha a dekompozíció lehetővé teszi a feladatok részfeladatokra történő felosztását, akkor az absztrakció lehetővé teszi ennek a folyamatnak a megfontolt és ésszerű végrehajtását.

A bontási komplexitási szintek száma a rendszer összetettségétől függ.

Az integritás (emergencia) mintázata a rendszerben olyan új integratív tulajdonságok megjelenésében nyilvánul meg, amelyek nem jellemzőek az összetevőire.

Ennek a mintának két oldala van:

47. Összesítés eredményeként való megjelenés

Összevonás. A rendszerelemzésben az a folyamat, amely bizonyos értelemben a dekompozíció ellentéte, az aggregáció (szó szerint a részek egésszé kapcsolása). Lényegének magyarázatára a következő példát adjuk. Tegyük fel, hogy úgy döntöttünk, hogy megalkotjuk a legmodernebb autót. Ehhez vegyük a legjobb és legmodernebb befecskendező kivitelt, a legjobb gyújtásrendszert, a legjobb sebességváltót stb. Ennek eredményeként nem a legmodernebb autót kapjuk, hanem egyszerűen egy autót - ezek az alkatrészek még a legjobbak és a legmodernebbek sem kapcsolódnak egymáshoz. Így az aggregáció egy folyamat az egyes projekt-végrehajtási feladatok összehangolása egymással.

A rendszer egészének vannak olyan tulajdonságai, amelyek nem feltétlenül rejlenek minden elemében, pl. megjelenése jellemzi.

A megjelenés tulajdonságai:

1) a rendszer tulajdonságai (mint egész) Qs nem a qi elemek tulajdonságainak összege:

2) a rendszer tulajdonságai (általában) az elemek tulajdonságaitól függenek

Emellett meg kell jegyezni, hogy a rendszerbe egyesített elemek számos, a rendszeren kívüli, bennük rejlő tulajdonságot elveszíthetnek, pl. úgy tűnik, hogy a rendszer elnyomja elemeinek bizonyos tulajdonságait.

Így a felbukkanás az aggregáció eredménye. Az aggregáció eredményeként a rendszer olyan új integratív tulajdonságokra tesz szert, amelyek nem jellemzőek összetevőire.

48. A rendszerkutatás alapelemei

Bármely kutatás több szakaszban történik.

Az első szakaszban meg kell határozni a kutatási igényeket, elemezni kell az adott irányítási rendszerrel kapcsolatos problémákat, és kiválasztani a főbbet, amely meghatározza a kutatás fontosságát és prioritását. Ehhez egyértelműen meg kell fogalmazni a problémát.

A harmadik szakaszban ki kell választani egy kutatási módszertant, amely alatt a kutatás során a célok, módszerek, vezetési technikák összességét, valamint a vezetők döntéshozatalhoz való hozzáállását, a szervezet hagyományait figyelembe véve értjük. .

A negyedik szakaszban a kutatás elvégzéséhez szükséges erőforrások elemzése történik. Ilyen erőforrások közé tartoznak az anyagok, a munkaerő, a pénzügyi erőforrások, a felszerelések és az információk. Az erőforrások elemzése szükséges a kutatás sikeres lefolytatásához és eredményeinek eléréséhez,

Az ötödik szakasz a kutatási módszerek kiválasztása a rendelkezésre álló források és a kutatási célok figyelembevételével történik.

A hatodik szakasz a kutatás megszervezése. Itt meg kell határozni a kutatás végzésének eljárását, meg kell osztani a hatásköröket és a felelősségeket, és ezt tükrözni kell a szabályozó dokumentumokban, például a munkaköri leírásokban. Itt is szükséges tisztázni vagy meghatározni a vezetési döntések előkészítésének és jóváhagyásának technológiáját a kutatások lefolytatása során.

A hetedik (utolsó) szakaszban a kapott eredményeket rögzíteni és elemezni kell. Ilyen eredmények lehetnek az egyedi ajánlások, az irányítási rendszer új modellje, a jobb irányíthatósági szabványok, a fejlettebb technikák, amelyek hozzájárulnak a probléma gyors és sikeres megoldásához. Ebben a szakaszban először ki kell számítani a kutatás eredményességét, i.e. egyensúlyba hozza a kutatás költségeit és a kapott eredményeket.

49. Konfigurátor, problémák és problémák. Alternatívák generálása

A konfigurátor a fogalmi skálák vagy konstrukciók minimális teljes halmaza, amely elegendő a témakör megfelelő leírásához.

Az ábrán a rendszerelemzés minden szakasza látható.

Rajz. A rendszerelemzés szakaszai

1. A konfigurátor meghatározása.

2. A probléma megfogalmazása a vizsgálat kiindulópontja. A rendszerkutatásban a probléma strukturálására irányuló munka előzi meg.

3. A probléma kiterjesztése problematikusra, i.e. a vizsgált problémával lényegesen összefüggő probléma- vagy feladatrendszer megtalálása, amely nélkül az nem megoldható.

4. Célok azonosítása: a célok jelzik azt az irányt, amerre haladni kell a probléma lépésről lépésre történő megoldása érdekében.

5. Kritériumok kialakítása. A kritérium annak mennyiségi tükre, hogy a rendszer milyen mértékben éri el céljait. A kritérium egy olyan szabály, amellyel számos alternatíva közül egy előnyös megoldást kell kiválasztani. Több kritérium is lehet. A többkritérium egy módja annak, hogy növeljük a célleírás megfelelőségét. A kritériumoknak lehetőség szerint le kell írniuk a cél minden fontos szempontját, de a szükséges kritériumok számát minimalizálni kell.

6. A kritériumok összesítése. Az azonosított kritériumok csoportokba vonhatók, vagy általánosító kritériummal helyettesíthetők.

7. Alternatívák generálása és kritériumok alapján a legjobb kiválasztása. Számos alternatíva kialakulása a rendszerelemzés kreatív szakasza.

Az alternatívák generálása az ötvenes évek eleje óta elterjedt ötletbörze módszerrel történik, mint „a kreatív gondolkodás szisztematikus képzésének módszere”, amelynek célja „új ötletek felfedezése és az intuitív gondolkodáson alapuló egyetértés elérése egy embercsoport között”. ” Az ilyen típusú módszerek ötletbörze, ötletkonferencia és kollektív ötletgenerálás (CGI) néven is ismertek. Általában egy ötletbörze vagy CGI-ülés lebonyolítása során igyekeznek betartani bizonyos szabályokat, amelyek lényege abban rejlik, hogy a CGI résztvevői számára a lehető legnagyobb gondolatszabadságot és új ötletek kifejezését biztosítsák; Ehhez ajánlatos minden ötletet szívesen fogadni, még akkor is, ha elsőre kétesnek vagy abszurdnak tűnik (az ötletek megvitatása és értékelése később történik), a kritika nem megengedett, az ötletet nem nyilvánítják hamisnak, és a nem ötlet megvitatása le van állítva. A lehető legtöbb ötletet (lehetőleg nem triviálist) kell kifejezni, meg kell próbálni az ötletek láncreakcióit létrehozni.

Az elfogadott szabályoktól és végrehajtásuk merevségétől függően megkülönböztetnek direkt ötletelést, véleménycsere módszerét, olyan módszereket, mint a bizottságok, bíróságok (amikor az egyik csoport minél több javaslatot tesz, a másik pedig igyekszik kritizálni őket lehetőség szerint) stb. A közelmúltban néha az ötletelést üzleti játék formájában hajtják végre.

8. Erőforrás-képességek kutatása, beleértve az információáramlást és az erőforrásokat.

9. A formalizálás (modellek és megszorítások felépítése és használata) megválasztása a probléma megoldására.

10. Optimalizálás (egyszerű rendszerek esetén).

12. Megfigyelés és kísérletek a vizsgált rendszeren.

13. Rendszer felépítés.

14. Az elvégzett rendszerkutatás eredményeinek felhasználása.

50. A probléma megfogalmazása

A probléma olyan helyzet, amelyet a szükséges (kívánt) kimenet és a meglévő kimenet közötti különbség jellemez. Kilépésre akkor van szükség, ha annak hiánya veszélyt jelent a rendszer létére vagy fejlődésére. A meglévő kimenetet a meglévő rendszer biztosítja. A kívánt kimenetet a kívánt rendszer biztosítja. A probléma a meglévő és a kívánt rendszer közötti különbség. A probléma az lehet, hogy megakadályozza a kimenet csökkenését vagy növelését. A probléma feltétele a meglévő rendszert reprezentálja („ismert”). A követelmény a kívánt rendszert jelenti.

Van megoldás a problémára – valami, ami kitölti a meglévő és a kívánt rendszerek közötti űrt. A hiánypótló rendszer az építés tárgya, és a probléma megoldásának nevezzük.

A problémák tünetekben nyilvánulhatnak meg. A szisztematikusan megjelenő tünetek trendet alkotnak. A probléma azonosítása a tünet azonosítási folyamat eredménye. Az azonosítás a rendszer normájának vagy kívánt viselkedésének ismeretétől függően lehetséges. Egy probléma felderítését követi a fejlődés előrejelzése és a megoldás relevanciájának felmérése, azaz. a rendszer állapota megoldatlan problémával. A probléma megoldásának relevanciájának felmérése lehetővé teszi a megoldás szükségességének meghatározását.

A megoldáskeresés folyamata a probléma megoldásának feltételei, céljai és lehetőségei azonosításának iteratív műveletei köré összpontosul. Az azonosítás eredménye az állapot, a cél és a képességek leírása a rendszerobjektumok (bemenet, folyamat, kimenet, visszacsatolás és korlátozások), tulajdonságok és kapcsolatok, azaz a struktúrák és azok alkotóelemei tekintetében. Ha egy adott probléma feltételeinek, céljainak, lehetőségeinek struktúrái, elemei ismertek, akkor az azonosítás kvantitatív összefüggéseket meghatározó jellegű, a problémát kvantitatívnak nevezzük. Ha a feltétel, cél és lehetőség szerkezete, elemei részben ismertek, akkor az azonosítás minőségi jellegű, a problémát minőséginek vagy gyengén strukturáltnak nevezzük. A rendszerelemzés a problémák megoldásának módszertanaként az egymással összefüggő műveletek alapvetően szükséges sorozatát határozza meg, amely (nagyon általánosságban) a probléma azonosításából, a probléma megoldásának megalkotásából és ennek megvalósításából áll. A döntési folyamat a rendszeralternatívák tervezése, értékelése és kiválasztása a költség, az idő, a hatékonyság és a kockázat kritériumai alapján, figyelembe véve a mennyiségek növekményeinek határértékei közötti összefüggéseket (marginális összefüggések). E folyamat határainak megválasztását a megvalósítás feltétele, célja és lehetőségei határozzák meg.

51. Célnyilatkozat. Fő nehézségek

A célok és a teljesítményeredmények közötti eltérésről szóló modern elképzelések az orosz filozófus, N. N. nevéhez fűződnek. Trubnikov, aki azzal érvelt, hogy oka az alkalmazott eszközök „kettőssége”. Valójában, ha az eszközöket a kitűzött cél eléréséhez választják ki, például egy bizonyos struktúrát, technológiát, személyzetet stb., akkor, mivel még nem tesztelték valós tevékenységekben, ideális eszközöket képviselnek, pl. csak mentálisan alkalmas a célok elérésére. A gyakorlatban azonban valóságos objektumokként kezdenek megjelenni ilyen tulajdonságokkal, amelyek közül sokat lehetetlen volt előre tudni. Hiszen ezek a tulajdonságok csak más tárgyakkal való interakcióban jelennek meg; ezért míg ez a kölcsönhatás nem létezett, addig az eszközök valós rendszerekbe „beépüléséig” absztrakt, ideális, mentális eszközök maradtak. Ideális eszközként pedig alkalmasnak tűntek a tervezett célok megvalósításának biztosítására. De amikor valódi eszközökké válnak, olyan eredményt adnak, amely valamilyen módon nem esik egybe a célokkal.

Mi a megoldás? Csak olyan célokat tűzz ki, amelyek eléréséhez csak ismerős eszközöket használnak ismerős kombinációkban? De az ilyen célokat szerény eredményre tervezték, ami nem jellemző a modern piacra, sőt általában a haladásra törekvő emberiségre. Ha teljesen új eszközökre támaszkodik, akkor az eredményeket szinte lehetetlen megjósolni, ami jól látható, ha emlékezünk az emberiség számos problémájára a politika, a gazdaság, az ökológia stb.

Fel kell ismerni, hogy az optimális megközelítés az, amely mindkettőt szintetizálja és kombinálja. Anélkül, hogy részletes indoklásba mennénk, csak egy konkrét módszertant ismertetünk, amely lehetővé teszi a bemutatott ötletek gyakorlati felhasználását.

52. Kritériumok, többszempontú feladatok indoklása

A tervezési és ellenőrzési problémák vizsgálatának eredményei azt mutatják, hogy a valós megfogalmazásban ezek a problémák többkritériumúak. Így a gyakran használt „legalacsonyabb költséggel maximális hatás elérése” kifejezés már két szempont alapján történő döntést jelent. A vállalkozások tevékenységének és a tervezésnek, mint döntéshozatali rendszernek az értékelése több mint egy tucat szempont alapján történik: a termelési terv megvalósítása volumenenként, nómenklatúránként, értékesítési terv, jövedelmezőségi mutatók szerinti eredmény, munkatermelékenység, stb.

Mutassuk meg, milyen széles a problémakör, amely megfelelően megfogalmazható multikritériumként, és milyen jellemzőket érdemes kritériumként használni.

Olajfinomítás tervezése

min (költségek),

min (importált kőolaj mennyisége),

min (magas kéntartalmú alapanyagok mennyisége),

min (eltérések a megadott összetételtől),

min (gáztüzelés).

Termelés tervezés

max (teljes nettó jövedelem),

max (minimum nettó jövedelem bármely időszakra),

min (nem teljesített megrendelések száma),

perc (túlóra),

min (késztermék készletek).

Értékpapír portfólió kiválasztása

max (jövedelem),

max (osztalék),

min (eltérések az értékpapírok sokféleségének kívánt szintjétől).

Szállítás

min (költség),

min (átlagosan az áruk elsőbbséget élvező ügyfeleknek történő kiszállítási ideje),

max (adott technológia szerinti gyártás),

min (üzemanyag-fogyasztás).

E problémák hatékony megoldásához tehát mindenekelőtt egy többszempontú matematikai modellt kell felépíteni, amelyet azután optimalizálni kell, először kiválasztva a legmegfelelőbb módszert.

Bevezetés…………………………………………………………………………………… 3

1.1. Rendszerelméleti és rendszerelemzési alapfogalmak…………………………………. 4

2. szakasz A rendszerek osztályozása a rendszerelemzésben

2.1. A rendszerek osztályozása ………………………………………………………………………………… 9

Következtetés …………………………………………………………………………………… 24

Hivatkozások……………………………………………………………………………………… 25

Bevezetés

megismerési módszer, amely cselekvések sorozata a vizsgált rendszer változói vagy elemei közötti strukturális kapcsolatok létrehozására. Általános tudományos, kísérleti, természettudományi, statisztikai és matematikai módszerek komplexumán alapul. A rendszerelemzés a számítástechnika fejlődésének korszakában jelent meg. Az összetett problémák megoldásában való alkalmazásának sikerét nagymértékben meghatározzák az információs technológia modern lehetőségei. Így a rendszerelemzés olyan módszerek összessége, amelyek számítógépek használatán alapulnak, és összetett rendszerek - műszaki, gazdasági, környezeti stb. - tanulmányozására összpontosítanak.

A rendszerelemzés célja a különféle cselekvési lehetőségek teljes és átfogó ellenőrzése, a felhasznált erőforrások mennyiségi és minőségi összehasonlítása az eredő hatással.

A rendszerelemzés elsősorban gyengén strukturált problémákat hivatott megoldani, pl. problémák, amelyek elemeinek összetétele és kapcsolatai csak részben állapítottak meg, problémák, amelyek általában olyan helyzetekben merülnek fel, amelyeket egy bizonytalansági tényező jelenléte jellemez, és olyan, formalizálhatatlan elemeket tartalmaznak, amelyek nem fordíthatók le a matematika nyelvére.

A rendszerelemzés segít abban, hogy a döntésért felelős személy szigorúbban közelítse meg a lehetséges cselekvési lehetőségek felmérését, és válassza ki a legjobbat, figyelembe véve további, nem formalizált tényezőket, szempontokat, amelyek a döntést előkészítő szakemberek számára esetleg ismeretlenek.

A téma relevanciája az, hogy a rendszerelemzés kategóriáinak figyelembevétele megteremti az alapot a döntéshozatali probléma logikus és következetes megközelítéséhez. A rendszerelemzést alkalmazó problémamegoldás hatékonyságát a megoldandó problémák szerkezete határozza meg.

A tanfolyami munka célja– tanulmányozza a rendszerelemzés elméleti alapjait, a legfontosabb rendszeralkotó indikátorok jellemzőit, mérlegelje a rendszerek osztályozását, amely kényelmesebbé teszi annak megközelítését bármely probléma modellezésének kezdeti szakaszában, mert Miután meghatározta egy valós objektum rendszerosztályát, magabiztosan adhat javaslatokat egy olyan módszer kiválasztására, amely lehetővé teszi a megfelelőbb megjelenítést.

1. rész. A rendszerelemzés elméleti alapjai

1.1. Rendszerelméleti és rendszerelemzési alapfogalmak

A fogalom meghatározása "rendszer". Jelenleg nincs egységesség a „rendszer” fogalmának meghatározásában. Az első definíciókban ilyen vagy olyan formában azt mondták, hogy a rendszer elemek és a köztük lévő kapcsolatok (kapcsolatok). Például a rendszerelmélet megalapítója Ludwig von Bertalanffy a rendszert kölcsönható elemek együtteseként vagy egymással és a környezettel bizonyos kapcsolatban álló elemek halmazaként határozta meg. Előtérúgy definiálja a rendszert, mint „objektumok halmazát, az objektumok közötti kapcsolatokkal és jellemzőik között”. Jelenleg folynak a viták arról, hogy melyik kifejezést – „kapcsolat” vagy „kapcsolat” – érdemesebb használni.

Később a cél fogalma megjelenik a rendszerdefiníciókban. Így a „Filozófiai szótárban” a rendszert úgy definiálják, mint „olyan elemek összességét, amelyek bizonyos módon kapcsolatban állnak egymással, és valamilyen egységes egységet alkotnak”.

Az utóbbi időben a rendszer fogalmának meghatározásakor az elemekkel, összefüggésekkel, tulajdonságaikkal, céljaikkal együtt kezdik bevonni a megfigyelőt is, bár most először merül fel az igény, hogy figyelembe vegyék a kutató és a rendszer interakcióját. vizsgálat alatt mutatott rá a kibernetika egyik megalapítója W. R. Ashby .

M. Mesarovic és J. Takahara az „Általános rendszerelmélet” című könyvben úgy vélik, hogy a rendszer „formális kapcsolat a megfigyelhető jelek és tulajdonságok között”. rendszer - egymással kapcsolatban és kapcsolatban álló elemek összessége, amely bizonyos integritást, egységet alkot.

A rendszerkutatás célkitűzéseinek megfelelően a rendszerdefiníciónak két típusa különböztethető meg: a leíró és a konstruktív.

Leíró(leíró) - egy rendszer meghatározása tulajdonságain keresztül, külső megnyilvánulásokon keresztül. Például a kulcs olyan tárgy, amely könnyen kinyit egy zárat.

Konstruktív definíció - leírás a fő rendszeralkotó tényezőhöz kapcsolódó rendszer elemein keresztül - a funkcióval. Konstruktív értelemben a rendszert a bemenet, a kimenet és a processzor (konverter) egységének tekintjük, amelyet egy adott funkció megvalósítására terveztek.

Elem. Az elemen általában a rendszer legegyszerűbb oszthatatlan részét értjük. A válasz arra a kérdésre, hogy mi az ilyen rész, kétértelmű lehet, és attól függ, hogy az objektumot miként tekintjük rendszernek, milyen nézőpontból nézzük vagy vizsgáljuk. És így, elem - ez a rendszer felosztásának határa egy konkrét probléma megoldása és a kitűzött cél szempontjából. A rendszer a cél megfogalmazásától és a kutatási folyamat során történő tisztázásától függően többféleképpen bontható elemekre.

Alrendszer. A rendszer nem azonnal, hanem szekvenciális alrendszerekre osztható elemekre, amelyek az elemeknél nagyobb, ugyanakkor a rendszer egészénél részletesebb komponensek. A rendszer alrendszerekre való felosztásának lehetősége a rendszer általános céljának elérését célzó, viszonylag független funkciók és részcélok ellátására képes, egymással összefüggő elemek halmazainak elkülönítésével jár. Az „alrendszer” elnevezés hangsúlyozza, hogy egy ilyen résznek rendelkeznie kell a rendszer tulajdonságaival (különösen az integritás tulajdonságával). Ez megkülönbözteti az alrendszert az elemek egyszerű csoportjától, amelyekhez nincs részcél, és nem teljesülnek az integritási tulajdonságok (egy ilyen csoportra az „összetevők” elnevezést használják). Például automatizált vezérlőrendszer alrendszerei, nagyváros személyszállítási alrendszerei.

Szerkezet. Ez a fogalom a latin szerkezet szóból származik, jelentése szerkezet, elrendezés, rend. A struktúra tükrözi az elemek és csoportjaik (összetevői, alrendszerei) közötti legjelentősebb kapcsolatokat, amelyek a rendszer változásaival keveset változnak, és biztosítják a rendszer létét és minden alapvető tulajdonságát. A struktúra elemek és a köztük lévő kapcsolatok összessége. A struktúra grafikusan ábrázolható, halmazelméleti leírások, mátrixok, gráfok és más szerkezetmodellező nyelvek formájában.

A struktúrát gyakran hierarchiaként ábrázolják. Hierarchia - ez a komponensek fontossági fok szerinti rendezése (többszintű, karrierlétra). Egy hierarchikus struktúra szintjei között előfordulhatnak az alapul szolgáló szint összetevőinek (csomópontjainak) szigorú alárendeltségi viszonyok a magasabb szint valamelyik összetevőjével, azaz úgynevezett fasorrendű kapcsolatok. Az ilyen hierarchiákat erősnek vagy hierarchiának nevezzük « fa ». Számos olyan funkcióval rendelkeznek, amelyek kényelmes eszközzé teszik őket a vezérlőrendszerek ábrázolására. Lehetnek azonban kapcsolatok ugyanazon a hierarchiaszinten belül. Ugyanaz az alacsonyabb szintű csomópont egyszerre több, magasabb szinten lévő csomópontnak is alárendelhető. Az ilyen szerkezeteket ún hierarchikus gyenge kötésű szerkezetek. A hierarchikus struktúra szintjei között bonyolultabb kapcsolatok is létezhetnek, például „rétegek”, „rétegek”, „szintek”, amelyekről a „Hierarchikus irányítási rendszerek modelljei” című fejezetben olvashatunk részletesen. Példák hierarchikus struktúrákra: energiarendszerek, automatizált vezérlőrendszerek, kormányzati apparátus.

Kapcsolat. A „kapcsolat” fogalma a rendszer bármely definíciójában benne van az „elem” fogalmával együtt, és biztosítja a rendszer szerkezetének és szerves tulajdonságainak kialakulását és megőrzését. Ez a fogalom jellemzi a rendszer szerkezetét (statika) és működését (dinamikája) egyaránt.

Állapot. Az „állam” fogalma általában egy azonnali fényképet, egy rendszer „szeletét”, fejlődésének megállóját jellemzi. Ezt vagy a bemeneti hatások és a kimeneti jelek (eredmények), vagy a makroparaméterek, a rendszer makrotulajdonságai határozzák meg (például nyomás, sebesség, gyorsulás - fizikai rendszerek esetén; termelékenység, termelési költség, nyereség - gazdasági rendszerek esetében).

Így az állam - ez olyan lényeges tulajdonságok összessége, amelyekkel egy rendszer egy adott időpillanatban rendelkezik.

Viselkedés. Ha egy rendszer képes átmenni egyik állapotból a másikba (például akkor azt mondják, hogy van viselkedése. Ezt a fogalmat akkor használjuk, ha az egyik állapotból a másikba való átmenet mintázata ismeretlen. Akkor azt mondják, hogy a rendszernek van valamilyen fajtája. viselkedésének és mintáinak tisztázása.

Külső szerda. A külső környezet számos olyan elemre utal, amely nem része a rendszernek, de állapotának megváltozása a rendszer viselkedésében változást idéz elő.

Modell. A rendszermodell egy rendszer leírása, amely a tulajdonságainak egy bizonyos csoportját tükrözi. A leírás elmélyítése - a modell részletezése. Egy rendszer modelljének létrehozása lehetővé teszi a viselkedésének előrejelzését bizonyos feltételek között.

Működő modell A rendszer (viselkedése) olyan modell, amely előrejelzi a rendszer állapotának időbeli változásait, például: teljes körű (analóg), elektromos, számítógépes stb.

Rendszer elemzése. Jelenleg a rendszerelemzés a legkonstruktívabb irány. Ezt a kifejezést kétértelműen használják. Egyes források úgy definiálják, mint „rendszerkoncepciók alkalmazása a tervezéssel kapcsolatos irányítási funkciókra”. Más esetekben a „rendszerelemzés” (E. Quaid) vagy a „rendszerkutatás” (S. Young) szinonimájaként ). Mindazonáltal, függetlenül attól, hogy csak a rendszer céljainak struktúrájának meghatározására, a tervezésre, vagy a rendszer egészének vizsgálatára alkalmazzák, beleértve a funkcionális és a támogató részt is, a rendszerelemzési munkák jelentősen eltérnek a fent tárgyaltaktól. abban, hogy mindig módszertant javasolnak a kutatás lebonyolításához. Megpróbálják azonosítani a kutatás szakaszait, és módszertant javasolnak ezeknek a szakaszoknak adott körülmények között történő végrehajtására. Ezek a munkák mindig kiemelt figyelmet fordítanak a rendszer céljainak meghatározására, a célok bemutatásának formalizálásának kérdéseire. Egyes szerzők ezt még definíciójukban is hangsúlyozzák: a rendszerelemzés a célirányos rendszerek tanulmányozásának módszertana (D. Keeland, W. King ).

A „rendszerelemzés” kifejezés először a katonai menedzsment feladatai kapcsán jelent meg a RAND Corporation kutatásában (1948), majd az orosz szakirodalomban S. Optner „Rendszerelemzés az üzleti élet megoldásához és megoldásához” című könyvének 1969-es megjelenése után terjedt el széles körben. Ipari problémák”.

A kezdeti időkben a rendszerelemzéssel kapcsolatos munka többnyire az optimalizálási elmélet és az operációkutatás ötletein alapult. Ebben az esetben különös figyelmet fordítottunk arra a vágyra, hogy valamilyen formában a célt az eszközökkel összekötő kifejezést kapjunk, amely hasonló egy működési kritériumhoz vagy egy hatékonysági mutatóhoz, vagyis hogy a tárgyat a tárgy alakjában jelenítsük meg. jól szervezett rendszer.

Például az automatizált vezérlőrendszerek (ACS) fejlesztésének korai iránymutatásaiban javasolták, hogy a célokat feladatok halmazaként ábrázolják, és olyan mátrixokat állítsanak össze, amelyek összekapcsolják a feladatokat az elérési módokkal és eszközökkel. Igaz, ennek a megközelítésnek a gyakorlati alkalmazásával hamar kiderült elégtelensége, és a kutatók mindenekelőtt arra kezdtek figyelni, hogy olyan modelleket kell építeni, amelyek nemcsak a célokat, összetevőket és a köztük lévő kapcsolatokat ragadják meg, hanem lehetővé teszik a felhalmozódást. információk, új komponensek bevezetése, új kapcsolatok azonosítása stb. d„ azaz egy objektumot fejlődő rendszerként jelenít meg anélkül, hogy mindig javaslatot tenne ennek végrehajtására.

Később egyes kutatók úgy kezdik definiálni a rendszerelemzést, mint „a vizsgált folyamat alfolyamatokra szekvenciális felosztását” (S. Young ) és a fő figyelem az olyan technikák felkutatására irányul, amelyek lehetővé teszik egy komplex probléma megoldásának részproblémákra és szakaszokra bontásával történő megszervezését, amelyhez lehetővé válik a kutatási módszerek és előadók kiválasztása. A legtöbb munka a többlépcsős felosztást igyekezett „fa” típusú hierarchikus struktúrák formájában bemutatni, de számos esetben módszereket dolgoztak ki a függvények időbeli sorozatai által meghatározott struktúraváltozatok megszerzésére.

Jelenleg a rendszerelemzés a tervezési és irányítási problémákkal összefüggésben fejlődik, és a tervezésben a program-cél elvekre való fokozott figyelem miatt ez a fogalom gyakorlatilag elválaszthatatlanná vált a „célkitűzés” és a „program-céltervezés és menedzsment” fogalmaktól. ” Ennek az időszaknak a munkáiban a rendszerek egészét elemzik, a célképzési folyamatok szerepét az egész alakulásában, valamint az ember szerepét. Ugyanakkor kiderült, hogy a rendszerelemzésben nincs elég eszköz: főként a részekre bontás eszközeit fejlesztették ki, de szinte nincs ajánlás arra vonatkozóan, hogyan ne veszítsük el az egészet a feldaraboláskor. Ezért a rendszerelemzés során egyre nagyobb figyelem irányul az informális módszerek szerepére. A formális és informális módszerek kombinációjának és interakciójának kérdése a rendszerelemzés során nem megoldott. De ennek a tudományos iránynak a fejlődése ezek megoldásának útját követi. elemzésTeszt >> Menedzsment

MUNKA AZ „Általános elmélet” FEGYELMÉBEN rendszerekÉs szisztémás elemzés" A műszaki tudományok kandidátusa, adjunktus Yu.N Tarasov. ___________________________________2010 Szerző..., drámai változások a szervezeti felépítésben stb. Előnyök osztályozások a fókuszban lévő célok a következők:...

M A tudományos, gazdasági és műszaki jellegű összetett problémákkal kapcsolatos döntések előkészítésének és indoklásának módszertani alapja a rendszerelemzés.

A "rendszerelemzés" kifejezés először a katonai vezetés feladatai kapcsán jelent meg a RAND Corporation tanulmányaiban (1948). Az első rendszerelemzési könyv 1956-ban jelent meg, szerzői Kahn és Mann amerikai tudósok voltak. Az orosz irodalomban ez a kifejezés csak azután terjedt el, hogy 1969-ben a Szov. rádió" L. Optner könyve "Rendszerelemzés üzleti és ipari problémák megoldásához."

Ennek a módszertannak az alkalmazása elsősorban annak köszönhető, hogy egy probléma megoldásának keresése során a szigorúan nem számszerűsíthető tényezők jelenléte által okozott bizonytalanság körülményei között kell választani.

A kérdés általános megfogalmazásában a rendszerelemzés az alábbiak szerint definiálható.

Meghatározás 4.2. A rendszerelemzés olyan tudományos irány, amely rendszerszemléletű megközelítés alapján biztosítja a félig strukturált problémák megoldásának módszereinek és eljárásainak kidolgozását jelentős bizonytalanság fennállása esetén.

Jelenleg a rendszerelemzés már számos különböző módszert tartalmaz, amelyek a következő csoportokba kombinálhatók:

· heurisztikus programozás;

· szemiotikai megközelítés;

· analógiás módszerek;

· analitikai módszerek;

· szimulációs modellezés.

A matematikai elemzés létező módszerei, amelyek viszonylag egyszerű esetekben beváltak, általában hatástalannak bizonyulnak összetett rendszerek tanulmányozása során. E tekintetben elterjedtek az emberi tevékenység elemzésének elvén alapuló heurisztikus programozási módszerek.

5.1. táblázat

E csoport módszerei között jelentős szerepet játszanak a szakértői értékelési módszerek (az ötletelés és véleménycsere módszere, a Delphi-módszer és mások), amelyek a szubjektív nézetek összességének általánosításának egyik vagy másik formáját használják fel. szakértők (szakértők) bizonyos csoportja a vizsgált problémával kapcsolatban. Ennek a módszernek az előnye egy bizonyos egyszerűség és hozzáférhetőség.

A fő hátrány az, hogy legtöbbször nem lehet megállapítani a vizsgálat megbízhatóságának fokát.

A heurisztikus programozás általános hátránya a „heurisztika” keresésének formális szabályainak hiánya. A heurisztikus technikák keresése inkább művészet, és nem mindig vezet pozitív eredményre.

A heurisztikus módszerekkel szorosan összefüggenek a szemiotikai megközelítés olyan módszerei, amelyek a természetes nyelv kifejező eszközeinek lehetőségein alapulnak, és amelyek lehetővé teszik az objektumok, folyamatok és jelenségek széles osztályának igen hatékony és bizonyos megállapodások mellett egyértelmű leírását.

A szemiotikai megközelítést megvalósító egyik módszer a helyzetkezelés.

Ez a módszer a következő elveken alapul.

1. A vezérlőobjektum modellje és a benne előforduló folyamatok leírása szemiotikus, természetes nyelven kifejezett szövegekre épül. A helyzetleírás modellje is szemiotikai, természetes nyelven alapul.

2. A vezérlőobjektum és a benne lezajló folyamatok modelljének kialakítása úgy történik, hogy azt szakember készíti el a számítógépbe bevitel előtt, vagy pedig az objektum különféle helyzetekben való viselkedésének elemzése alapján. maga a számítógép által. Ez utóbbi esetben a számítógépnek tartalmaznia kell néhány mechanizmust az ilyen elemzés elvégzéséhez.

Az általános modell a következőket tartalmazza:

· nulladik szint, ahol sok alapfogalom van tárolva;

· az első szint, amely azonnali fényképeket tartalmaz a valós helyzetről;

· a második szint, ahol a külső világ tárgyai közötti természetes kapcsolatok jelennek meg stb.

A második szintű modell még mindig nagyon részletes, és túl kis egységekben írja le a külvilágot. A modell minden további rétege a harmadik szinttől kezdve fokozatos általánosításokat hajt végre. Ezekben az általánosításokban a kapcsolatot létrehozó komponensek szerepét a kisebb rétegekben elhelyezkedő modellekben azonosított struktúrák játsszák.

Így az egész modellt számos modell kombinációjaként fogjuk fel, kezdve az első szintű közvetlen felismerés modelljétől és az absztrakt fogalmak kialakításának modelljéig.

Jelenleg a rendszerelemzés (SA) a legkonstruktívabb irány. Ezt a kifejezést kétértelműen használják. De mindenesetre mindig feltételezik kutatási módszertan, kísérletet tesznek a kutatás szakaszainak azonosítására, és módszertanra javaslatot tesznek ezeknek a szakaszoknak adott körülmények között történő végrehajtására.Így a rendszerelemzéshez a következő definíciók adhatók.

Rendszerelemzés tág értelemben-Ez a matematikai modellezéshez szorosan kapcsolódó, rendszeralkotási és tanulmányozási problémák beállításának és megoldásának módszertana.

Szűk értelemben rendszerelemzés-összetett (nehezen formalizálható, rosszul strukturált) feladatok formalizálásának módszertana.

Rendszer elemzése- Ez egy személy céltudatos alkotótevékenysége, amely alapján a vizsgált tárgy rendszer formájú reprezentációja jön létre.

A rendszerelemzést nem új fizikai jelenségek alkalmazása és nem egy meghatározott matematikai apparátus jellemzi, hanem a probléma megoldásának rendezett és logikusan megalapozott megközelítése. Segítségül szolgál a szakemberek tudásának, tapasztalatának, sőt intuícióinak rendszerezésére és hatékony felhasználására a célok kitűzése és a felmerülő problémákkal kapcsolatos döntések meghozatala során.

A rendszerelemzés a technológiai, gazdasági és katonai hadműveleti kutatási és irányítási problémákban felhalmozódott technikák általánosításaként jött létre. A megfelelő módszereket és modelleket a matematikai statisztikából, a matematikai programozásból, a játékelméletből, a sorelméletből és az automatikus vezérléselméletből kölcsönöztük. E tudományágak alapja a rendszerelmélet.

Meghatározás 4.3. A rendszerelemzés a rendszer fogalmán alapuló nagy problémák megoldásának módszertana.

Meghatározás 4.4. Rendszerelemzés tág értelemben– Ez a matematikai modellezéshez szorosan kapcsolódó módszertan (módszertani technikák összessége) a rendszerek felépítésének és tanulmányozásának problémáinak felállítására és megoldására.

Meghatározás 4.5. Szűk értelemben vett rendszerelemzés– Ez egy módszertan összetett (nehezen formalizálható, rosszul strukturált) feladatok formalizálására.

A rendszerelemzés (SA) a technológiai, gazdasági és katonai műveletek kutatási és irányítási problémáiban felhalmozódott technikák általánosításaként jött létre. A megfelelő módszereket és modelleket a matematikai statisztikából, a matematikai programozásból, a játékelméletből, a sorelméletből és az automatikus vezérléselméletből kölcsönöztük. A felsorolt ​​tudományágak alapja a rendszerelmélet.

A rendszerelemzés céltudatos alkotó emberi tevékenység, amely alapján a vizsgált objektum rendszer formájú reprezentációja alakul ki.

A rendszerelemzést a módszertani kutatási nyitások rendezett összetétele jellemzi.

A rendszerelemzés egy olyan konstruktív irány, amely módszertant tartalmaz a folyamatok szakaszokra és részszakaszokra, a rendszerek alrendszerekre, a célok részcélokra stb.

Az SA egy bizonyos műveletsort (szakaszokat) dolgozott ki a problémák felállítása és megoldása során, amelyet ún rendszerelemzési módszertan. Ez a technika segít az alkalmazott problémák értelmesebb és hozzáértőbb megfogalmazásában és megoldásában. Ha bármely szakaszban nehézségek merülnek fel, akkor vissza kell térnie az előző szakaszok egyikéhez, és módosítania kell azt. Ha ez nem segít, a feladat túl bonyolultnak bizonyult, és több egyszerű részfeladatra kell osztani, pl. bomlást végezni. A kapott részproblémák mindegyikét ugyanazzal a módszertannal oldják meg.

A rendszerelemzésnek ugyanakkor megvan a maga konkrét célja, tartalma és célja.

A rendszerelemzési módszertan középpontjában az alternatívák mennyiségi összehasonlításának művelete áll, amely a megvalósítandó alternatíva kiválasztására szolgál. Ha teljesül az a követelmény, hogy az alternatívák eltérő minőségűek legyenek, akkor kvantitatív becsléseket kaphatunk. De ahhoz, hogy a kvantitatív értékelések lehetővé tegyék az alternatívák összehasonlítását, tükrözniük kell az összehasonlításban érintett alternatívák tulajdonságait (kibocsátás, hatékonyság, költség és egyebek).

A rendszerelemzésben a problémamegoldás olyan tevékenység, amely fenntartja vagy javítja a rendszer jellemzőit. A rendszerelemzés technikái és módszerei arra irányulnak alternatív megoldásokat javasolni a problémára, azonosítani az egyes lehetőségek bizonytalanságának mértékét, és összehasonlítani a lehetőségeket hatékonyságuk szerint.

A rendszerelemzés célja a nagy problémák megoldása során a cselekvések sorrendjének racionalizálása, szisztematikus megközelítés alapján. A rendszerelemzés célja olyan problémák megoldása, amelyek kívül esnek a napi tevékenységek rövid körén.

A rendszerelemzés fő tartalma nem a „rendszereket” és a „problémamegoldást” leíró formális matematikai apparátusban és nem speciális matematikai módszerekben, például a bizonytalanság felmérésében rejlik, hanem fogalmi, azaz fogalmi apparátusában, elképzeléseiben, megközelítésében és attitűdjeiben.

A rendszerelemzés, mint problémamegoldó módszertan azt állítja, hogy olyan keretként szolgál, amely egyesíti a probléma megoldásához szükséges összes tudást, módszert és cselekvést. Ez határozza meg kapcsolatát olyan területekkel, mint az operációkutatás, a statisztikai döntéselmélet, a szervezetelmélet és mások.

A rendszer tehát az, ami megoldja a problémát.

Meghatározás 4.6. P A probléma olyan helyzet, amelyet a szükséges (kívánt) kimenet és a meglévő kimenet közötti különbség jellemez.

Kilépésre akkor van szükség, ha annak hiánya veszélyt jelent a rendszer létére vagy fejlődésére. A meglévő kimenetet a meglévő rendszer biztosítja. A kívánt kimenetet a kívánt rendszer biztosítja.

Meghatározás 4.7. Probléma– ez a különbség a meglévő és a kívánt rendszer között.

A probléma az lehet, hogy megakadályozza a kimenet csökkenését vagy növelését. A problémakörülmények a létező rendszert reprezentálják (az „ismert”). A követelmények a kívánt rendszert képviselik.

Meghatározás 4.8 . Megoldás az, ami kitölti a meglévő és a kívánt rendszerek közötti űrt.

Ezért a hiánypótló rendszer az építés tárgya és úndöntés Problémák.

Pprobléma a benne foglalt ismeretlen és állapot jellemzi. Lehet egy vagy több területe az ismeretlennek. Az ismeretlen meghatározhatóminőségileg, de nemmennyiségileg. A mennyiségi jellemző lehet az ismeretlen várható állapotát reprezentáló becslések tartománya. Lényeges, hogy az egyik ismeretlen meghatározása egy másikkal ellentmondásos vagy redundáns lehet.

Az ismeretlen csak az ismert fogalmaival fejezhető ki, azaz. amelynek tárgyai, tulajdonságai és kapcsolatai létrejöttek.

Pebből adódóanhíresolyan mennyiségként van definiálva, amelynek értéke be van állítva. A létező állapot (a meglévő rendszer) tartalmazhatja az ismertet és az ismeretlent is; ez azt jelenti, hogy az ismeretlen létezése nem zavarhatja a rendszer működési képességét. A meglévő rendszer értelemszerűen logikus, de előfordulhat, hogy nem tesz eleget a korlátnak. Így a rendszer teljesítménye önmagában nem a jóság végső fokmérője, mivel előfordulhat, hogy egyes tökéletesen működő rendszerek nem érik el a célokat.

A célok meghatározása csak kifejezésekkel adható meg rendszerkövetelmények .

A rendszerkövetelmények a célt meghatározó egyértelmű állítások rögzítésének eszközei. Bár a rendszerkövetelményeket objektumok, tulajdonságok és kapcsolatok alapján határozzák meg, a célokat a kívánt állapotok alapján is meg lehet határozni. Egy adott rendszerkövetelmény-készlet céljai és kívánt állapota teljesen azonos lehet. Ha ezek különböznek, akkor a követelmények a kívánt rendszert képviselik. Általában a célokat a kívánt rendszerrel azonosítják.

Meghatározás 4.9. P A meglévő és a kívánt rendszer közötti szakadék alkotja az úgynevezett problémát.

Az akció célja a meglévő rendszer és a javasolt rendszer közötti szakadék minimalizálása. A rendszer állapotának fenntartása vagy javítása a meglévő és a kívánt állapot közötti szakadékkal azonosítható.

Az üzleti és ipari világ problémáinak megoldása során a legfontosabb szempont az objektivitás és a logika.

A megfigyeléssel széles körben alátámasztott tudásanyag válik nyilvánvalóság .

Meghatározás 4.10. Megfigyelés az a folyamat, amelynek során az adatokat azonosítják egy rendszerrel, hogy a rendszert később megmagyarázzák.

A magyarázat folyamatának racionálisnak, azaz logikusnak kell lennie.

Meghatározás 4.11.A meglévő állapot fenntartása a rendszer teljesítményének az előírt határokon belül tartásának képessége.

Meghatározás 4.12.A rendszer állapotának javítása az a képesség, hogy a meglévő állapotnál magasabb vagy azt meghaladó kimenetet érjünk el.

Tárgyilagosság a megfigyelés alapvető követelménye.

Meghatározás 4.13.A racionalitás (logicalitás) a logikai következtetésen alapuló gondolkodási folyamat.

P A probléma megoldásának folyamata a feltétel azonosításának iteratívan végrehajtott műveletei, valamint a megoldási cél és lehetőségek köré összpontosul. Az azonosítás eredménye a feltétel, a cél és a képességek leírása a rendszerobjektumok (bemenet, folyamat, kimenet, visszacsatolás és megszorítások), tulajdonságok és kapcsolatok, azaz a struktúrák és azok alkotóelemei szempontjából.

Egy rendszer minden bemenete ennek vagy egy másik rendszernek a kimenete, és minden kimenet bemenet.

Egy rendszer azonosítása a valós világban azt jelenti, hogy jelezni kell az összes olyan folyamatot, amely egy adott kimenetet eredményez.

Mesterséges rendszerek ezek azok, amelyek elemeit emberek készítik, vagyis tudatosan végrehajtott emberi folyamatok kimenetei.

Minden mesterséges rendszerben három alfolyamat van, amelyek szerepükben különböznek egymástól: alapfolyamat, visszacsatolás és korlátozás.

Meghatározás 4.14.VAL VEL ennek a folyamatnak a tulajdonsága az a képesség, hogy egy adott bemenetet egy adott kimenetre fordítunk .

Kapcsolat meghatározza a folyamatok sorrendjét, vagyis azt, hogy egy bizonyos folyamat kimenete egy bizonyos folyamat bemenete.

Fő folyamat a bemenetet kimenetté alakítja.

Visszacsatolás számos műveletet végez:

· összehasonlítja a kimeneti mintát a kimeneti modellel, és kiemeli a különbséget;

· értékeli a különbség tartalmát és jelentését;

· különbséggel tagolt megoldást dolgoz ki;

· kialakítja a megoldásba lépés folyamatát (beavatkozás a rendszerfolyamatba), és befolyásolja a folyamatot annak érdekében, hogy a kimenet és a kimeneti modell közelebb kerüljön egymáshoz.

Korlátozási folyamat izgatja a rendszer kimeneti fogyasztója, aki elemzi a kimenetét. Ez a folyamat hatással van a rendszer kimenetére és vezérlésére, biztosítva, hogy a rendszer kimenete megfeleljen az ügyfél céljainak. A kényszerfolyamat eredményeként feltételezett rendszerkényszert a kimeneti modell tükrözi. A rendszer kényszere a rendszer céljából (funkciójából) és kényszerítő összefüggésekből (a funkció minőségeiből) áll. A kényszerítő kötelékeknek összeegyeztethetőnek kell lenniük a céllal.

E Ha a struktúrák, elemek, feltételek, célok és képességek ismertek, a problémafelismerés (azonosítás) kvantitatív összefüggéseket meghatározó jellegű, és a probléma ún. mennyiségi.

Ha a szerkezet, elemek, feltételek, célok és lehetőségek részben ismertek, akkor az azonosítás minőségi jellegű, és a probléma ún. minőség vagy rosszul strukturált.

Problémamegoldó módszertanként rendszer elemzése egymással összefüggő műveletek alapvetően szükséges sorozatát jelzi, amely (nagyon általánosságban) abból áll a probléma azonosítása, a megoldás megtervezése és a megoldás megvalósítása. A döntési folyamat a rendszeralternatívák tervezése, értékelése és kiválasztása a költség, az időhatékonyság és a kockázat kritériumai alapján, figyelembe véve ezen mennyiségek növekményeinek határértékei közötti összefüggéseket (ún. határviszonyok). . E folyamat határainak megválasztását a megvalósítás feltétele, célja és lehetőségei határozzák meg. Ennek a folyamatnak a legmegfelelőbb felépítése a heurisztikus következtetések teljes körű felhasználása a feltételezett rendszermódszertan keretein belül.

Csökkentés A változók számának (csökkentése) a probléma egyes változók vagy változócsoportok változásaira való érzékenységének elemzése, a változók összegző faktorokká történő aggregálása, a megfelelő kritériumformák kiválasztása, valamint ahol lehetséges, matematikai módszerek alkalmazása a felsorolás csökkentésére (matematikai programozási módszerek stb.).

Logikai integritás A folyamatot explicit vagy implicit feltételezések támasztják alá, amelyek mindegyike kockázatforrás lehet. Ismételten jegyezzük meg, hogy a rendszerfunkciók felépítése és a rendszeranalízisben felmerülő problémák megoldása posztulált, azaz minden rendszerhez és problémához szabványos. Csak a funkciók végrehajtásának módja változhat.

A módszerek fejlesztésének a tudományos ismeretek adott szintjén van egy határa, amelyet a potenciálisan elérhető szintként határoznak meg. A problémamegoldás eredményeként új kapcsolatok, kapcsolatok jönnek létre, amelyek egy része meghatározza a kívánt eredményt, míg mások előre nem látható lehetőségeket, korlátokat határoznak meg, amelyek a jövőbeni problémák forrásává válhatnak.

T Ezek általánosságban a rendszerelemzés, mint problémamegoldó módszertan alapfogalmai.

A rendszerelemzés gyakorlati alkalmazása két esetben történhet:

· a kiindulópont a megjelenés új probléma;

· a kiindulópont egy adott problémakörrel való közvetlen kapcsolaton kívül talált új lehetőség.

Megjegyzendő, hogy egy új probléma megoldásának felsorolt ​​szakaszainak megvalósítását biztosító magánfunkciók pontos listájának meghatározása független kutatás tárgya, amelynek szükségességét és fontosságát nem lehet túlbecsülni.

A probléma megoldása új probléma helyzetében a következő fő szakaszok szerint történik:

1. a probléma feltárása (tünetek azonosítása);

2. relevanciájának értékelése;

3. célok és kényszerítő összefüggések meghatározása;

4. kritériumok meghatározása;

5. a meglévő rendszer szerkezetének feltárása;

6. a meglévő rendszer hibás elemeinek azonosítása, amelyek korlátozzák egy adott teljesítmény elérését;

7. a hibás elemek a kritériumok által meghatározott rendszerkimenetekre gyakorolt ​​hatásának értékelése;

8. struktúra meghatározása alternatívák halmazának felépítéséhez;

9. az alternatívák értékelése és a végrehajtási alternatívák kiválasztása;

10. a végrehajtási folyamat meghatározása;

11. egyetértés a talált megoldásban;

12. a megoldás megvalósítása;

13. a megvalósítás eredményeinek és a probléma megoldásának következményeinek értékelése.

Egy új lehetőség megvalósítása más utat jár be.
Ennek a lehetőségnek a kihasználása egy adott területen attól függ, hogy ott vagy a kapcsolódó területeken jelen van-e olyan sürgős probléma, amelynek megoldásához ilyen lehetőségre van szükség. A lehetőségek kihasználása problémák hiányában legalább az erőforrások pazarlásával járhat.

A lehetőségek kihasználása a problémák jelenlétében, de figyelmen kívül hagyása, öncélúvá alakítása hozzájárulhat a probléma elmélyüléséhez, súlyosbodásához.

A tudomány és a technika fejlődése oda vezet, hogy az új lehetőségek helyzetének kialakulása hétköznapi jelenséggé válik. Ehhez komoly helyzetelemzésre van szükség, amikor új lehetőség adódik. Egy lehetőség eldobásra kerül, ha a legjobb alternatíva tartalmazza ezt a lehetőséget. Ellenkező esetben a lehetőség kihasználatlan maradhat.

A rendszerelemzési módszertan problémamegoldás során felmerülő egyik kihívása a heurisztikus folyamat hasznos, értékes elemeinek azonosítása és a módszertannal együtt történő alkalmazása. A kihívás tehát az, hogy struktúrát vigyünk egy rosszul strukturált folyamatba.

Ebben az esetben legalább a következő alapvető követelményeknek teljesülniük kell:

1) a probléma megoldásának folyamatát folyamatábrák segítségével kell ábrázolni (a folyamat sorrendje vagy felépítése), amelyek jelzik az alapvető döntések pontjait;

2) részletesen le kell írni az alapvető megoldások keresési folyamatának szakaszait;

3) a fő alternatíváknak és ezek megszerzésének módszereinek bizonyíthatónak kell lenniük;

4) meg kell határozni az egyes alternatívákra vonatkozó feltételezéseket;

5) teljesen meg kell határozni azt a kritériumot, amely alapján az egyes alternatívákról ítéletet hoznak;

6) minden döntés részét kell képeznie az adatok részletes bemutatásának, az adatok közötti kapcsolatoknak és az adatok értékelésének eljárásainak;

7) fel kell mutatni az elutasított megoldások kizárásának okainak magyarázatához szükséges legfontosabb alternatív megoldásokat és érveket.

Ezek a követelmények nem egyenlőek a fontosságban, a kifejezés pontosságában vagy a teljesség és az objektivitás mértékében. Minden követelménynek megvan a maga értéke.

RÓL RŐL azonban egy új probléma megoldásának említett szakaszainak tartalma alapján alkalmazható módszerek: keresés-detektálás elmélet, mintafelismerési elmélet, statisztika (elsősorban faktoranalízis), kísérletelmélet, műveletkutatás és kapcsolódó modellek (sorolás, leltár, játékhelyzetek stb.), viselkedéselméletek (homeosztatikus, dinamikus, önszerveződő és mások), osztályozási és rendezési elméletek, komplex dinamikus rendszerek szintézise, ​​potenciális elérhetőség elmélete, autoreguláció elmélete, előrejelzés, mérnöki és kognitív pszichológia, mesterséges intelligencia és tudásmérnöki és kapcsolódó tudományágak, szervezetelmélet, szociálpszichológia és szociológia.