Системный анализ применение системного анализа

Системный анализ — научный метод, который отличается междисциплинарным подходом к решению сложных проблем. Объектом системного анализа выступают практические проблемы, которые связанны с созданием новых и модернизацией существующих систем. Это организационные, экономические, технические, информационные, военные и другие системы.

Системный анализ используют для выяснения причин существующих сложностей, постановки целей, выработки методов и вариантов устранения проблем. Он выступает в роли организатора и координатора. Опирается на междисциплинарный подход, с помощью которого эффективно объединяет и концентрирует усилия группы специалистов на решении конкретной проблемы. Системное объединение достижений различных областей знаний, позволяет решать такие проблемы, которые не могут быть разрешены в рамках отдельных дисциплин и частных подходов.

Системный анализ создавался как метод поддержки принятия стратегических решений. Он позволял обоснованно выбирать наилучшие стратегии в сложных ситуациях. Сегодня системный анализ из метода, рекомендующего руководителю выбор оптимальной линии поведения, развился в прикладной научный подход, который реализует системный подход к исследованиям.

Системный анализ — развитие системного подхода и теории систем.

Основоположником теории систем принято считать биолога Л. Фон Берталанфи, который в 30-е годы ХХ века ввел понятие открытой системы и сформулировал основные идеи и закономерности обобщающего направления. Важный вклад в становление системных представлений внес в тот же период времени Богданов А.А. Параллельно с развитием теории систем, развивались родственные направления, такие как системология, системная инженерия, синергетика, исследование операций и другие. Для обобщения дисциплин, связанных с исследованием и проектированием сложных систем, широко используется термин «Системный подход» или «Системные исследования».

Системный анализ, который впервые появился в работах корпорации RAND (США) в 50–60-е годы для решения задач военного управления. Первая работа была посвящена выбору технико-экономических характеристик бомбардировщиков дальней авиации и балансу размещения баз ВВС. В СССР издана эта работа издана в 1969 году с комментариями военных специалистов. В дальнейшем, направление было адаптировано для нужд промышленности. Одной из первых работ в этой области, была книга Оптнера «Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем».

После перевода, эта работа широко использовалась в работах Центрального экономико-математического института в СССР, в работах томской школы системных исследований. В 80-х гг. дисциплина «Системный анализ была включена в учебные планы ряда ВУЗов.В 1976 г. был создан Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Системных Исследований под эгидой Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике и АН СССР, в настоящее время это Институт системного анализа РАН. Среди отечественных специалистов, можно отметить Н.Н. Моисеева, Ю.И. Черняка, Е.П. Голубкова, В.Н. Сгатовского, Ф.И. Перегудова, Г.П. Щедровицкого, и ряд других специалистов. Сложился также и различный уклон в методологии системного анализа.

Разные специалисты, выделяли различные аспекты системного анализа. Сложился большой спектр дополняющих друг друга подходов от математического до философского.

Источник

Системный анализ

Системный анализ – это способ научного познания, который представляет собой очерёдность операций, позволяющих установить основные зависимости между составляющими проектируемых систем повышенной сложности — технологических, экономических и многих других.

Базируется он на системе научных фактов, построенных на данных экспериментов, естественнонаучных, статистических, математических понятиях. Выполняется с применением огромных возможностей вычислительной техники. Конечным итогом таких работ будет нахождение некоторого множества способов дальнейших действий. Исходя из этого основные начала системного анализа и его методика основаны на науках, изучающих основы выбора правильных направлений.

Готовые работы на аналогичную тему

Направлением изучения системного анализа должна стать формализация очерёдности выполнения операций при разрешении проблемных вопросов, опираясь на системные подходы. В приёмах системного анализа разрешение задачи можно определить как операцию, которая оставляет на прежнем уровне или делает лучше параметры системы. Методика и способы работы системного анализа имеют своей целью нахождение различных вариантов решения поставленной задачи.

Основные принципы системного анализа

Системный анализ основан на ряде общих принципов, главные из них это:

Принцип последовательной дедукции, что означает поочерёдное рассмотрение системы по этапам: от среды расположения и связей с целым до связей частей целого;
Принцип интеграционного рассмотрения, т.е. любая система рассматривается как неразделимый целый объект, даже если анализируются лишь подсистемы, из которых состоит вся система;
Принцип координации ресурсов и направлений изучения, обновление системы;
Принцип бесконфликтности, который подразумевает, что нет противоречий между составляющими целого, которые могли бы вызвать конфликт между конечными целями всей системы и её частей.

Сферы применения системного анализа и его методы

Область применения методических средств системного анализа очень разнообразна. Все основные задачи, где работают способы системного анализа, делятся на три группы:

с хорошей структурой, то есть задачи, в которых главные связи подсистем представлены достаточно ясно(количественные);
с неясной структурой, это задачи, которые содержат только представление главных названий, особенностей и базовых возможностей, коэффициенты связей внутри этих элементов не заданы(качественные);
со слабой структурой, или смешанные задачи, имеющие в своём составе не только представление главных характеристик (качественные элементы), но и неизвестные, неопределенные элементы, которые имеют преобладающее воздействие.

При проработке задач с хорошей структурой применяется очень распространённая методология проработки операционных действий, суть которой заключается в выработке подходящей математической модели и использовании способов нахождения наилучшей стратегии управления. Применение системного анализа для разрешения вышеизложенных задач можно обосновать, прежде всего тем, что для принятия решения, необходимо делать выбор при полной неоднозначности, которая вызвана присутствием факторов, которые не поддаются строгой количественной оценке. В этом случае все операции и способы нацелены именно на нахождение оптимальных вариантов решения задачи, определение масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сравнение вариантов по различным показателям эффективности. Проектировщики лишь подготавливают или предлагают варианты действий, принимают же решения ответственные за исполнение должностные лица (или органы).

Чтобы разрешить слабо структурированные и неструктурированные проблемы применяются методы поддержки принятия решений.

Методика разрешения таких сложных проблем описывается следующей последовательностью операций:

Точное описание проблемы;
Выбор конечной цели;
Нахождение способов оценки результата (цель достигнута);
Проектирование математических моделей, чтобы подтвердить обоснованность решений;
Нахождение наилучшего из вариантов решений;
Одобрение решения;
Обеспечение всех условий реализации;
Контроль выполнения решения.

Основное действие в системном анализе это разработка полной модели (или моделей), учитывающей все моменты и взаимное влияние реального положения дел, которые могут быть выявлены при выполнении принятых решений. Построенная таким образом модель, подвергается исследованию для того, чтобы определить на сколько близко каждое из найденных решений к желаемому результату. Также определяются затраты ресурсов по каждому из вариантов и степень зависимости модели к разным посторонним воздействиям.

При этом для исследований используются различные направления прикладной математики и способы, часто используемые в сегодняшней технологической и экономической деятельности в области управляющих систем. В частности это:

способы анализа и синтеза систем теории управления,
способ экспертного анализа,
способ критических направлений,
способ теоретической очерёдности.

Технологическое основание системного анализа это мощные электронно-вычислительные комплексы и разработанные на их основании информационные модули. Методы, которые применяются при разрешении задач с помощью системного анализа, определяются в зависимости от того, преследуется ли единственная цель или некоторая совокупность целей, принимает ли решение одно лицо или несколько и так далее. Когда есть явно обозначенная цель и уровень выполнения её оценивается одним критерием, можно применять методы математического программирования. Когда уровень приближения к цели оценивается не одним критерием, возможно применение теории полезности, которая позволяет их упорядочить.

Источник

Принципы метода системного анализа и способы его применения

Сегодня мы поговорим об одном из методов научного познания, установке последовательности и связей между различными переменными в научных исследованиях.
Наиболее востребованным для выявления закономерностей и взаимосвязей является метод системного анализа. Далее мы рассмотрим области применения данного метода, его особенности, возникновение и области применения.

Определение метода и его особенностей
3 вида проблем в анализе системы
Основные принципы метода
Используемые методы решения
Применение
Заключение

Определение метода и его особенностей

Системный анализ является одним из основных методов научного познания окружающей реальности и процессов в ней происходящих. Он подразумевает применение определенной последовательности действий, которая приводит к установлению структурных связей между постоянными (константными) и переменными (изменяющимися, зависящими от внешних факторов) элементами одной системы.

Т.е. данный метод позволяет определить, что и от чего в выбранной системе зависит, изменение каких факторов может повлиять на изменение всей системы, а какие никак не отображаются на ее существовании.

Данное исследовательское направление представляет собой ответвление структурного анализа любого явления как системного, где любой элемент не может изучаться отдельно в абстракции от других факторов, а только совместно и в контексте с окружающей обстановкой и всеми элементами, именуемыми предметной областью.

Чтобы изучить какую-либо систему, используются основные методы доказательной науки:

экспериментальные;
статистические;
математические;
естественнонаучные.

Востребованность и успешность данного метода в основном обоснованы современным развитием технологий, т.к. сам системный анализ возник в период активной разработки компьютерной техники. Некоторые источники даже сводят само определение термина исключительно к анализу с применением вычислительной техники.

В дальнейшем данные, которые получают при использовании этой технологии, применяют в управлении и построении концепции развития различных отраслей и регионов.

Основная цель системного анализа заключается в том, чтобы обеспечить моделирование будущего развития, дать возможность для выбора различных путей решения проблем. Важной особенностью является то, что сама структура поставленной задачи и ее сложность определяют дальнейший ход поиска решения.

3 вида проблем в анализе системы

Имеющие качественную структуру (хорошо структурированные) – это те задачи, которые имеют количественно и качественно сформулированные закономерности, выведенные благодаря предыдущим исследованиям или же вследствие открытости и понятности самой системы. В любом варианте это такие задачи, в которых зависимости между элементами выяснены очень хорошо и детально.
Слабо структурированные (смешанные) – системы или задачи, имеющие как известные (определенные качественно и количественно) элементы, так и неизвестные составляющие, факторы или стороны процессов, которые при этом оказывают существенное (доминирующее) влияние на всю систему.
Неструктурированные – это проблемы, которые не имеют количественного и качественного описания, а только признаки и характеристики описательного характера, зависимости между которыми не установлены на достоверном уровне. Это наиболее трудная и одновременно интересная категория для изучения.

Для решения поставленных задач любого уровня используется сочетание методологических и общенаучных принципов.

Основные принципы метода

Любой метод математической обработки построен на определенных принципах. Для системного анализа они сводятся к следующим:

Конечной цели – предполагает первоначальное формулирование цели всего исследования, определения свойств всей изучаемой системы, а также качества и основных критериев оценивания.
Измерения – подразумевает возможность сопоставления параметров изучаемой области с параметрами всей внешней действительности. Т.е. никакая система и ее элементы никогда не могут изучаться отдельно от существования во всем мире, а любые результаты оценивания должны проводиться с учетом надсистемы, т.е. окружающей среды.
Единства – все элементы системы рассматриваются как единое целое, имеют влияние друг на друга, даже при отдельном рассмотрении каждого элемента.
Взаимосвязи – одни из главных принципов изучения взаимодействия, где каждый элемент рассматривается внутри самой системы и изучается с позиции связи его с другими составляющими и их взаимном влиянии, а также связи с надсистемой.
Эквифинальности – определение потенциальных возможностей системы, т.е. тех ее характеристик, которых она достигнет исключительно при собственных особенностях, без учета разницы первоначальных условий и путей развития.
Иерархии – ранжирование элементов системы, что в итоге способствует ее структуризации и упорядочиванию, а также позволяет рассмотреть все закономерности.
Модульного построения – подразумевает выделение функциональных модулей, включающих совокупности нескольких элементов, благодаря чему можно избежать излишней детализации, а также рассматривать саму систему не только как взаимодействие и влияние ее отдельных элементов, но также и общих ее частей.

Все перечисленные принципы подчиняются общему принципу развития, т.е. определения максимального потенциала системы, ее способности к адаптации и развитию, а также возможностей для усовершенствования. Любой системный анализ подразумевает учет неопределенности, которую может вносить надсистема или случайные факторы.

Заблаговременное выявление областей или факторов неизвестности помогает оценить долю риска при расчете предполагаемого развития ситуации или предоставляет возможность создания новой системы, исключающей пагубное влияние.

Используемые методы решения

Представляя собой широкий метод, использующий соединение различных научных приемов и методологий, системный анализ стремится к построению адекватной математической модели, которая будет максимально отражать все тенденции явления. Это делается для того, чтобы в дальнейшем отыскать наиболее оптимальную стратегию управления теми или иными явлениями в новом контексте или для прогнозирования развития в прежних условиях.

Математическое обоснование стремится к тому, чтобы объяснить закономерность между несколькими факторами одной из следующих логических моделей линейного, нелинейного и динамического программирования и других.

Метод системного анализа подразумевает применение следующих групп методов:

Аналитические. Классические математические методы, позволяющие описать многомерные взаимосвязи. Используются для тех задач, в которых свойства и параметры переменных заранее определены, а также известен характер взаимосвязи между ними. В противном случае необходимо проведение дополнительного исследования, которое предоставит степень адекватности системы и подробное ее описание.
Статистические. Эта категория методов используется для работы с недетерминированными системами, которые самоуправляемы и саморазвивающиеся. Наиболее удобны для описательных процессов и событий, где необходимо выявить вероятностные и статистические закономерности.
Теоретико-множественные. Применяются, когда система не может быть описана и изучена в контексте одной предметной или научной области. Это работа со сложными системами, которая требует совершенствования языков программирования для возможности учета воздействия большого количества нелинейных факторов.
Логические. Подразумевают упрощенное описание системы, основываясь на законах математической логики и полезны для построения устойчивых структур, однако не учитывают множество дополнительных факторов.
Лингвистические, семиотические и графические. Благодаря им происходит создание новых языков, символов, графиков, знаков. Это тот инструмент, который позволяет формализовать полученные ранее данные.

Для решения некоторых поставленных задач возможно использование только одного из направлений, в то время как длительные исследования или попытки разобраться в сложной системе могут требовать применения нескольких методов анализа данных на различных этапах.

Применение

Применение системного анализа возможно в совершенно различных научных областях, поэтому целесообразным будет обозначить основные ситуации, в которых данный статистический метод является полезным:

Постановка проблемы (ее обнаружение, появление). Это действие может быть направлено на решение возникшей проблемы для того, чтобы улучшить функционирование всей системы. Сам путь исследования будет лежать от первоначальной диагностики в поисках проблематики до выработки эффективных стратегий решений найденных противоречий или недочетов.
Возникновение новых возможностей за пределами изученных системных взаимосвязей. Этот путь становится актуальным, когда система требует нестандартного преображения или путей решения имеющихся проблем, т.е. поиск факторов всегда выходит за привычную область.

Эти подходы сводятся к поиску новых взаимосвязей и изучения проблемной области, но в первом варианте используется классический подход, тогда как второй требует альтернативных развивающих путей.

Заключение

Сегодня мы ознакомились с тем, что такое метод системного анализа. В следующих статьях будут рассмотрены другие исследовательские методы изучения и описания существующей реальности. Подписывайтесь на наши обновления и следите за другими событиями блога!

Рекомендуем, также почитать статью с методами, помогающими стать настоящим амбидекстром. Т.е. это умение в равной степени управлять левой и правой руками.

До новых встреч и интересных открытий!

Материал подготовила Юлия Гинцевич.

Определение принципа бритвы Оккама: эффективное применение закона на практике

Источник

Системный анализ

Системный анализ — развитие системного подхода и теории систем.

Источник