Теория систем и системный анализ задания

Термины теория систем и системный анализ, несмотря на период более 25 лет их использования, все еще не нашли общепринятого, стандартного истолкования.

Причина этого факта заключается в динамичности процессов в области человеческой деятельности и в принципиальной возможности использовать системный подход практически в любой решаемой человеком задаче.

Общая теория систем (ОТС) — научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на формальных взаимосвязях между различными составляющими их факторами и на характере их изменения под влиянием внешних условий, при этом результаты всех наблюдений объясняются лишь взаимодействием их компонентов, например характером их организации и функционирования, а не с помощью непосредственного обращения к природе вовлечённых в явления механизмов (будь они физическими, биологическими, экологическими, социологическими, или концептуальными)

Для ОТС объектом исследования является не «физическая реальность», а «система», т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.

При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Существует много определений системы.

Система есть комплекс элементов, находящийся во взаимодействии.
Система — это множество объектов вместе с отношениями этих объектов.
Система — множество элементов находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство (толковый словарь)

Термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.

Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R), где A — множество элементов; R — множество отношений между A.

Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются:

Структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними.
Функциональные представление систем — выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и её компонентов направленное на достижение определённой цели.
Макроскопическое представление — понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой.
Микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы.
Иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от её элемента — неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виду совокупностей подсистем различных уровней, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.
Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.

Рассмотрим определения других понятий, тесно связанных с системой и ее характеристиками.

Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы. Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в приделах возможности их восприятия и необходимости для цели познания. Поэтому система как образ объекта задаётся на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.

Внешняя среда.

Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь, — образуют систему.

Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой».

Из этих рассуждений вытекает, что немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды. Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия с окружением, являясь при этом ведущим компонентом этого воздействия.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом:

пассивное существование;
материал для других систем;
обслуживание систем более высокого порядка;
противостояние другим системам (выживание);
поглощение других систем (экспансия);
преобразование других систем и сред (активная роль).

Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более низкого порядка (подсистема). Например, система «производственный цех» входит как подсистема в систему более высокого ранга — «фирма». В свою очередь, надсистема «фирма» может являться подсистемой «корпорации».

Обычно в качестве подсистем фигурирует более или менее самостоятельные части систем, выделяемые по определённым признакам, обладающие относительной самостоятельностью, определённой степенью свободы.

Компонент — любая часть системы, вступающая в определённые отношения с другими частями (подсистемами, элементами).

Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).

Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к 2 аспектам изучения систем: на макро- и микро- уровнях.

При изучение на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. При таком подходе главными факторами являются целевая функция системы (цель), условия её функционирования. При этом элементы системы изучаются с точки зрения организации их в единое целое, влияние на функции системы в целом.

На микроуровне основными становятся внутренние характеристики системы, характер взаимодействия элементов между собой, их свойства и условия функционирования.

Для изучения системы сочетаются оба компонента.

Структура системы.

Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения. Структура системы опережает определенный уровень сложности по составу отношений на множестве элементов системы или что эквивалентно, уровень разнообразий проявлений объекта.

Связи — это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.

Связь — одно из фундаментальных понятий в системном подходе. Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.

Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций — от одного элемента к другому в направлении основного процесса.

Обратные связи, в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее. Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития невозможны без использования обратных связей.

Рис. — Пример обратной связи

С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.

Основными функциями обратной связи являются:

противодействие тому, что делает сама система, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества);
компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы (например, неполадки в работе оборудования);
синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из состояния устойчивого равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд на одновременное появление нового конкурента и снижение качества выпускаемой продукции);
выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону. Например, установление более высокой цены на энергоносители вызывает в деятельности различных организаций сложные изменения, меняют конечные результаты их функционирования, требуют внесения изменений в производственно-хозяйственный процесс путем воздействий, которые невозможно описать с помощью аналитических выражений.

Нарушение обратных связей в социально-экономических системах по различным причинам ведет к тяжелым последствиям. Отдельные локальные системы утрачивают способность к эволюции и тонкому восприятию намечающихся новых тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию своей деятельности на длительный период времени, эффективному приспособлению к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

Особенностью социально-экономических систем является то обстоятельство, что не всегда удается четко выразить обратные связи, которые в них, как правило, длинные, проходят через целый ряд промежуточных звеньев, и четкий их просмотр затруднен. Сами управляемые величины нередко не поддаются ясному определению, и трудно установить множество ограничений, накладываемых на параметры управляемых величин. Не всегда известны также действительные причины выхода управляемых переменных за установленные пределы.

Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет неявную, косвенную зависимость между элементами системы. Теория вероятности предлагает математический аппарат для исследования этих связей, называемый «корреляционными зависимостями».

Критерии — признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях.

Эффективность системы — соотношение между заданным (целевым) показателем результата функционирования системы и фактически реализованным.

Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных (известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.

Рис. — Функционирование системы

Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.

Выход — результат конечного состояния процесса.

Процессор — перевод входа в выход.

Система осуществляет свою связь со средой следующим образом.

Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы — входом последующей. Таким образом, вход и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествующих и последующих систем.

Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями.

Обратная связь — предназначена для выполнения следующих операций:

Ограничение — обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к входу в последующую систему — потребитель. Если заданное требование не выполняется, ограничение не пропускает его через себя. Ограничение, таким образом, играет роль согласования функционирования данной системы с целями (потребностями) потребителя.

Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом.

Проблема — это разница между существующей и желаемой системами. Если этой разницы нет, то нет и проблемы.

Решить проблему — значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую.

Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Источник

Теория систем и системный анализ

Система — совокупность элементов, организованных каким-либо образом, образующих целостность и органическое единство.

Система — совокупность элементов находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой.

Элемент — предел разбиение системы сточки зрения аспекта рассмотрения и решения поставленной задачи ( в качестве элемента может быть подсистемы относительно независимая часть системы,имеющие свою подцель и другие свойства).

1. Направленные и не направленные.

2. Слабые и сильные.

1. Связи подчинения

Дальнейшее развитие понятия системы включает цель.

Система -конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенные из среды в соответствие с определенной целью в рамках некоторого временного интервала.

Цели,которые ставит человек редко достижимы . Нет возможности решить задачу в данный момент и данными средствами, такая ситуация называется проблемой.

Цель — субъект образ или абстрактная модель не сущ-го но желаемого состояния среды, которая бы решила проблему.

Система — средство для достижения поставленной цели, решения возникшей проблемы, дальнейших определений системы возникает занятие наблюдателя.

Эпистемология — теория познания — раздел философии, изучающая природу и распространяющий критерий истинности знания.

Будем рассматривать эпистемологические уровни точки зрения Клира.

С решением систем задач связаны понятия модели и моделирования.

Модель -созданная или выбранная исследователем система,воспроизводящая существенной для цели познания характеристики исследуемого объекта.

Моделирование — способ оперирования при котором исследуется не сам объект ,вспомогательная система, находящееся с ним в субъективном соответствии и дающая

Развитием вычислительной техники явилось понятие численного эксперимента.

Различают 3 цели численного эксперимента:

1.Система воспроизводящая свойства объекта (модель) моделируется на компьютере для порождения сценариев при разных предположениях параметров среды и свойств объекта. 2.Проверка и открытие знаков о системах, эксперименты проводятся с большим числом разных систем, но одного и того же класса.

3.Экспериментальная проверка методов.

Характеристики системы На исследуемом объекте система заработает набором соответствующих свойств объекта и назначением каждому из них переменной.

С каждым свойством связанно множество его проявлений. Для определения возможных изменениях этих проявлений требующих множество наблюдений этого свойства.

Свойство использующее для наблюдения различий и их определений,называется базой.

В качестве базы обычно выступает пространство или время, а так же классы систем. (свойство-переменная, база-параметр)

Переменная — операционное представление свойства. Параметр — операционное представление базы.

Свойствам соответствует множество переменных, а базам соответствует параметрическое множество.

Канал наблюдения -операция, выводящая конкретную переменную как образ свойства. Начальным этапом исследования явления определение исходной системы на исследуемом объекте, выделяются свойства и базы.

Выбираются каналы наблюдения,которые раздают разбиение заданного множества проявления свойств и значений параметров. Каждое такое разбиение называется

Следующий этап сбор данных, далее переход к системе с поведением.

Лабораторная работа №1

Определение функций поведения системы

Существует система с набором свойств,соотв переменным Х1 , … Хm

Рассмотрим этап системы данных, когда каждой переменой Х1 , … Хm соответствует множество состояний.

Задается n и m , либо генерируется случайным образом Сj — состояния.

Заданная разрешающая форма соответствует переводу данных в слабую шкалу наименований.

Выведения с экрана числа к (напр от 1 до 3) количество интервалов, на котором разделяется область изменения каждой переменной , те для каждой i-переменной , i=1, N соответствует Xi max, Xi min.

(Xi maxXi min)/(k+1)=∆X

Подсчитывается частота каждого состояния или количества одинаковых состояний Nl , l=1, L ϵ n

Выбирая вероятностный или возможный способ определения функции поведения и вычисляется функция поведения F C = N C / N C — вероятность

появления данного состояния . Пример две переменные K=2

Система заданная на объекте, называется системой объекта -представляет собой множество свойств с каждым из которых связано множество проявлений. Множество баз каждой из которой связаны элементы системы.

Запись системы объекта.

ai – свойство системы

Ai -множество проявлений свойства b j — база

Bj -множество элементов базы

Для определения исходной системы,кроме системы объекты в-в понятие конкретной представляющей системы и обобщенной представленной системы.

Каждом свойству системы аi соответствует переменная Ui и множество Vi , в котором она определена i=1,m .

Каждой базе bi соответствует параметр wj множество его определения wj Представляющая система имеет вид:

Система объекта (1) связана с представленной системой (2) с помощью полного канала наблюдений.

Наблюдения посредством которого свойство ai представляет переменной Vi .

ψj ; Bj → Wj функция реализующая канал наблюдений посредством которого база bj связывается с параметром Wj

Исходная система записывается:

S= (O, I, Q)-представляет собой связи с реальным миром проходящие через систем объекта О и каналом наблюдений V

— входные — задаются из вне системы.

— выходные — рассматриваются те которые определены внутри системы присваивающих значениях параметров.

Факторы определяющие значение входных переменных,называется средой системы.

Системы в которых переменные разделены на входные и выходные

Если разделения нет — нейтральные системы.

Каналы наблюдения может быть четкими и нечетными.

В случаях четкого канала , наблюдение предст упорядоченной парой,состоящий из значения полного параметра при котором было сделано наблюдение и зафиксированного полного состояния переменной.

Состояния переменных Количество этих упорядоченных пар (полный набор переменных ) явлений , функций

отображающей параметрическое множество в полное количество переменных и состояний, то есть :

Полное множество – декартовое произведение

То есть функция d любому значению параметра ставит в соответствие полное состояние переменных

Представляющая система J описывает потенциальное состояние переменных а функция d дает информацию о действительных состояниях системы на денном параметрическом множестве. Объявление представляющей системы J и функции d дает систему данных : D=(J , d)

Для отображения числа переменных вместо представления системы J сожно использовать исходную систему S , получаем систему:

D=(S , d) – система данных с симантикой (со смыслом )

Система данных является системой более высокого эпистемологического уровня. Эпистемология – это наука о познании.

Для проведения исследования необходимо 3 предпосылки: 1. Определен объект исследования

2. Д.б известна цель исследования

3. Д.б определены ограничения, при которых проводятся исследования

Объект исследования – часть мира, различаемая как единое целое в течение некоторого периода времени

Цель исследования – набор вопросов об исследуемом объекте, на которое исследователь хочет получить ответы, то есть новые знания об объекте

Ограничения в исследовании – ограниченные возможности инструментов исследователя, времени и материальных средств

После получения системы данных переходим к обработке данных. Целью этой обработки является получение параметрических инвариантных свойств переменных (не зависящих от значения параметра). Каждое параметрическое –инвариантное свойство задает ограничение, наложенное на переменные системы, не меняющиеся в пределах параметра множества. Говорят в этом случаи о системе с поведением которое находится на следующем эпистемологическом уровня.

С помощью полученных новых ограничений можно порождать новые данные, поэтому система данного уровня называется порождающей

Система с поведением

Лаб 2 : Введение разделяющаяся форма

Для нахождения параметров инвариантов используется маскавырезка из таблицы данных. Количество столбцов в маске – глубина

— маска глубиной 2, полная все окна открыты (все клетки видны)

сместили на 1 столбец

Содержательные маски – нет полностью непрозрачной строки Кажд ой м аске соответствует набор выборочных переменных (в прозрачных окнах)

S 1 S 4

S 3 S 6

Маска накладывается на табличные значения и фиксируется состояние соответствующих переменных

Задаешь с экрана глубину маски ∆М =2,3

Рассмотрим полную маску, прогнать по данным, получить набор S 1 ,S 2 … получть

Заштриховать одно окно прогнать по таблице получить S 1 ,S 2 …

1. Порождаемые – самые правые в маске

2. Порождающие – остальные

Поведение системы представляет собой одну из форм ограничений на переменные. Если параметрическое множество упорядоченно (например, имеющие отчеты во времени показаний переменных системы). В этом случаи состояния переменных могут определятся на несколько других состояниях, но состояниями соседства для каждого конкретного значения параметра то есть соседство может быть параметрически инвариантным.

Маской называется соседство на упорядоченном параметрическом множестве. Маска определяется через переменные, правило сдвига и параметрическое множество.

Правило сдвига – однозначная функция ставящая каждому элементу W значение из этого же множества

Переменные, образованные маской, называются выборочными

На упорядоченном множестве маска- в виде вырезки из матрицы V x R V-множество переменных

R-множество правил сдвига

Нулевой сдвиг называется тождественным . Маска представляет собой точку зрения в соответствии с которым задаются ограничения на базовые переменные V. Каждое состояние соответствующего значения функции поведения, а функция поведения построенная по выборочным переменным, описывает систему с поведением.

Теорема: Система с поведением

F B =(J , M , f B ) M – маска

f B – функция поведения

Пока данная система не содержит описания как использовать ограничения для порождения данных. Для такого описания выборочные переменные делятся на 2 подмножества :

1. Переменные состояние которые порождаются из ограничений, называются порождаемые

2. Порождающиеся переменные состояние которых используется как условие в

процессе генерации Эти 2 подмножества определяют 2 подмаски

M g — порождаемые переменные – g M g — порождающие переменные

М= M g È M g M g Ì M

M g Ç M g — Пустое множество

Для любого состояния g G имеется по крайней мере одно состояние порождаемых переменных g Î G . Если допускается только одно состояние то системы являются детерминированными . Для работы с такими системами используются вероятностные и возможностные методы.

Для направленных систем переменные делятся на 2 подмножества

1. Выборочные переменные, определяемые средой М e

2. остальные переменные образующие маску M e

Тогда тройка (M, M e , М e ), для которого (M e È М e , M e Ç М e , M e È М e =М , M e Ç М e — пустое множество ), определяют маску направленной системы.

Правило разделения на порождающие и порождаемые переменные

Если параметрическое множество упорядоченно слева направо, то порождаемые переменные g образуют самые правые элементы из маски. Все остальные переменные соответствуют порождающим.

Если параметрическое множество упорядочено справа на лево то порождаемые переменные самые левые.

Переход от системы данных к системе поведения Индуктивное модифицирование систем рассматриваются как движение или подъем по эпистемологическим уровням.

Дана конкретная система Х некоторого уровня множество Y систем более высокого эпистемологического уровня, но совместимых с Х.

Совместимость означает, что они основа на одной и той же представляющей системе.

Задан набор требований G свойств системы из Y. Одним из требований является – это система Х д.б аппроксимирована системой из Y как можно точнее

Конкретный случай: Х- система данных

Y – множество систем с поведением с вероятностными или возможностными функциями поведения.

Набор требований Q : 1. Y J Y

2. Несогласованность между переменными системы Х и систем, подчиняются требованиям Q д.б минимальной

3. Выполнение условия детерминирования

4. Система Y Q д.б как можно простой

Y Q – система Y удовлетворяющая требованиям Q . Требование 1 – множество допустимых масок ,которые не содержат пустых строк.

Источник

Теория систем и системный анализ, Данелян Т.Я., 2010

Цель данного курса дать теоретические знания по основным направлениям, которые используются для моделирования экономической деятельности и принятия решений по изменению деятельности в том или ином направлении экономики или других видах деятельности.
Дать практические навыки по использованию программных и компьютерных средств управленцам всех видов предприятий и организаций, рассматриваемых в системном аспекте.

Что такое системный анализ и системное моделирование.
Системный анализ — совокупность методов и средств исследования сложных, многоуровневых и многокомпонентных систем, объектов, процессов, опирающихся на комплексный подход, учет взаимосвязей и взаимодействий между элементами системы. Системный анализ играет важную роль в процессе планирования и управления, при выработке и принятии управленческих решений.

Основой системного анализа считают общую теорию систем и системный подход. Системный анализ, однако, заимствует у них лишь самые общие исходные представления и предпосылки. Его методологический статус весьма необычен: с одной стороны, системный анализ располагает детализированными методами и процедурами, почерпнутыми из современной науки и созданными специально для него, что ставит его в ряд с другими прикладными направлениями современной методологии, с другой — в развитии системного анализа отсутствует тенденция к оформлению его в строгую и законченную теорию. В системный анализ тесно переплетены элементы науки и практики. Поэтому далеко не всегда обоснование решений с помощью системного анализа связано с использованием строгих формализованных методов и процедур; допускаются и суждения, основанные на личном опыте и интуиции, необходимо лишь, чтобы это обстоятельство было ясно осознано. Важнейшие принципы системного анализа сводятся к следующему: процесс принятия решений должен начинаться с выявления и чёткого формулирования конечных целей; необходимо рассматривать всю проблему как целое, как единую систему и выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения; необходимы выявление и анализ возможных альтернативных путей достижения цели; цели отдельных подразделений не должны вступать в конфликт с целями всей программы.

Оглавление
РУКОВОДСТВО ПО КУРСУ
1. Цель курса
2. Задания курса
3. Что должен знать студент после изучения курса
4. Структура курса
4.1. Теоретический блок курса
4.2. Практический блок курса
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО КУРСУ
Раздел I. Элементы теории систем и управления
Тема 1. Система
1.1. Система, свойства, характеристики и классы
1.2. Управление и проектирование систем
1.3. Экономические системы и экономика
1.4. Информация и экономические системы
Тема 2. Управление экономическими системами
2.1. Понятие управления и функции
2.2. Подсистемы управления
Раздел II. Моделирование, классы моделей
Тема 3. Моделирование
3.1. Сущность моделирования
3.2. Возможные направления моделирования
Раздел III. Моделирование функционирования экономических объектов
Тема 4. Возможные состояния функционирования ЭС
4.1. Общая модель функционирования ЭС
4.2. Состояние определенности ЭС
4.3. Состояние риска ЭС
4.4. Состояние неопределенности ЭС
4.5. Состояние конфликта ЭС
Тема 5. Моделирование доходности экономического объекта в ситуации определенности
5.1. Описание метода
5.2. Описание модели программы расчета доходности
Тема 6. Имитационное моделирование
6.1. Описание метода
6.2. Описание модели программы ЗЛП
6.3. Сущность программы имитационного моделирования
6.4. Динамическая модель Бэллмана
Тема 7. Структурное моделирование
7.1. Сущность структурного моделирования
7.2. Модель структурного моделирования
7.3. Алгоритм вычисления структурного рейтинга веса системы
Тема 8. Моделирование принятия решения в управлении экономическими объектами в условиях риска
8.1. Постановка задачи
8.2. Формализация метода «дерево решения»
8.3. Метод Байеса
Тема 9. Применение математико-статистических методов в функционировании экономических систем моделирования
9.1. Метод факторного анализа
9.2. Метод корреляционного анализа
9.3. Метод имитационного моделирования
Итоговые вопросы
Лабораторный практикум
Словарь понятий (глоссарий)
Литература.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теория систем и системный анализ, Данелян Т.Я., 2010 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Источник

Основные принципы системного анализа в SEBoK

Системный анализ обеспечивает строгий подход к технике принятия решений. Он используется для исследования альтернатив и включает моделирование и имитацию, анализ затрат, анализ технических рисков и анализ эффективности.

Так как мой курс касался именно системного анализа, под катом будет перевод этой главы SEBoK… Но это всего несколько глав одного из 7 разделов книги.

P.S. Буду благодарен за комментарии и Ваше мнение об этой статье (качестве, необходимости) и об интересе к системному анализу и системной инженерии.

Основные принципы системного анализа

Определения критериев сравнения на основе системных требований;
Оценки предполагаемых свойств каждого альтернативного решений в сравнении с выбранными критериями;
Сводной оценки каждого варианта и ее объяснения;
Выбора наиболее подходящего решения.

Системный анализ – итеративный процесс, состоящий из оценки альтернативных решений, полученных в процессе синтеза системы.

Системный анализ основывается на критериях оценки, основанных на описании проблемы или возможности системы;

Критерии основываются на базе идеального описания системы;
Критерии должны учитывать требуемое поведение и свойства системы в итоговом решении, во всех возможных более широких контекстах;
Критерии должны включать нефункциональные вопросы, например: безопасность и защищенность системы и т.д. (подробнее описывается в главе «Системная инженерия и специальное проектирование»).
«Идеальная» система может поддерживать «нестрогое» описание, из которого могут быть определены «нечеткие» критерии. Например, стейкхолдеры выступают за или против некоторых видов решений, соответствующие социальные, политические или культурные условности должны также учитываться и т.д.

Исследование компромиссов – междисциплинарный подход для поиска наиболее сбалансированного решения среди множества предполагаемых жизнеспособных вариантов.
При исследовании рассматривается весь набор критериев оценки, с учетом их ограничений и взаимосвязей. Создается «система критериев оценки».
При сравнении альтернатив придется иметь дело одновременно с объективными и субъективными критериями. Необходимо особо внимательно относиться к определению влияния каждого критерия на общую оценку (чувствительность общей оценки).

Исследование компромиссов

Примечание: В нашей литературе чаще встречается термин «Анализ альтернатив» или «Оценка альтернатив»
В контексте описания системы, исследование компромиссов состоит из сравнения характеристик каждого элемента системы и каждого варианта архитектуры систем для определения решения, в целом наиболее подходящего по оцениваемым критериям. Анализ различных характеристик выполняется в процессах анализа затрат, анализа рисков, и анализа эффективности. С точки зрения системной инженерии эти три процесса будут рассматриваться более подробно.

Критерии оценки используются для классификации различных вариантов решения. Они могут быть относительные или абсолютные. Например, максимальная цена на единицу продукции – в рублях, снижение затрата — %, повышение эффекивности — %, снижение риска так же в %.
Определяются допустимые границы критериев оценки, которые применяется во время анализа (например, вид издержек, которые необходимо принять во внимание; приемлемые технические риски и т.д.);
Для сравнения количественных характеристик используются шкалы оценки. Их описание должно включать максимальный и минимальный предел, а также порядок изменения характеристики в этих пределах (линейная, логарифмическая и т.д.).
Оценочный балл присваивается каждому варианту решения по всем критериям. Цель исследования компромиссов – обеспечить количественное сравнение по трем направлениям (и их декомпозиции на отдельные критерии) для каждого варианта решения: затраты, риск и эффективность. Эта операция как правило сложна и требует создания моделей.
Оптимизация характеристик или свойств улучшает оценку наиболее интересных решений.

Субъективные критерии оценки – персональное мнение аналитика. Например, если компонент должен быть красивым, то что собой представляет критерий «красивый»?
Неопределенные данные. Например, инфляция должна быть учтена при расчете затрат на обслуживание для полного жизненного цикла системы. Как системный инженер может прогнозировать развитие инфляции в следующие пять лет?
Анализ чувствительности. Общая оценка, выставляемая каждому альтернативному решению, не абсолютна; поэтому рекомендуется проводить анализ чувствительности, который учитывает небольшие изменения «весов» каждого критерия оценки. Оценка считается надежной, если изменение «весов» не изменяет существенно саму оценку.

Тщательно проведенное исследование компромиссов определяет допустимые значения результатов.

Анализ эффективности

Анализ эффективности отталкивается от контекста использования системы или проблемы.

Эффективность решения определяется исходя из выполнения основных и дополнительных функций системы, которые выявляются исходя удовлетворения требований стейкхолдеров. Для продуктов, это будет набор общих нефункциональных качеств, например: безопасность, защищенность, надежность, ремонтопригодность, удобство использования и т.д. Эти критерии часто точно описаны в смежных технических дисциплинах и сферах. Для услуг или организаций, критерии могут быть больше связаны с определением потребностей пользователей или целей организации. Типичные характеристики таких систем включают устойчивость, гибкость, возможность развития и т.д.

В дополнение к оценке абсолютной эффективности решения, необходимо также учитывать ограничения по затратам и времени реализации. В целом, роль системного анализа сводится к выявлению решений, которые могут обеспечить эффективность в какой-то мере с учетом затрат и времени выделенных для каждой заданной итерации.

Если ни одно из решений не может предоставить уровень эффективности, оправдывающий предполагаемые инвестиции, тогда необходимо вернуться к первоначальному состоянию проблемы. Если хотя бы один из вариантов показывает достаточную эффективность, тогда может выполняться выбор.

Эффективность решения включает несколько существенных характеристик (но не ограничивается): производительность, удобство использования, надежность, производство, обслуживание и поддержку, и т.д. Анализ в каждом из этих направлений выделяет предложенные решения с точки зрения различных аспектов.

Важно установить классификацию важности аспектов для анализа эффективности, т.н. ключевые показатели производительности. Основная сложность анализа эффективности – правильно отсортировать и выбрать набор аспектов, в точки зрения которых оценивается эффективность. Например, если продукт выпускается для одноразового использования, ремонтопригодность не будет подходящим критерием.

Анализ затрат

Анализ затрат рассматривает затраты полного жизненного цикла. Базовый набор типовых расходов может изменяться для конкретного проекта и системы. В структуру затрат могут входить как трудовые затраты (на оплату труда), так и не трудовые.

Тип	Описание и пример
Разработка	Проектирование, разработка инструментов (оборудование и программное обеспечение), управление проектом, тестирование, макетирование и прототипирование, обучение и т.д.
Производство продукта или оказание услуги	Сырье и поставки, запасные части и складской запас, необходимые для работы ресурсы (вода, электричество и т.д.), риски, эвакуация, переработка и хранение отходов или брака, административные расходы (на налоги, администрацию, документооборот, контроль качества, уборку, контроль и т.д.), упаковка и хранение, необходимая документация.
Продажи и постпродажное обслуживание	Расходы на сеть продаж (филиалы, магазины, сервисные центры, дистрибьюторов, получение информации и т.д.), работу с жалобами и обеспечение гарантии и т.д.
Использование у клиентов	Налоги, установка (у заказчика), необходимые для работы ресурсы (вода, топливо и т.д.), финансовые риски и т.д.
Поставки	Транспортировка и доставка
Обслуживание	Сервисные центры и выезды, профилактика, контроль, запасный части, затраты на гарантийное обслуживание и т.д.
Удаление	Сворачивание, демонтаж, транспорт, уничтожение отходов и т.д.

Методы определения стоимости затрат описываются в разделе «Планирование» (раздел 3).

Источник