ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Системный анализ как дисциплина сформировался в результате возникновения необходимости исследовать и проекти-
ровать сложные системы, управлять ими в условиях неполноты информации, ограниченности ресурсов и дефицита времени.
Системный анализ является дальнейшим развитием целого ряда дисциплин, таких как исследование операций, теория опти-
мального управления, теория принятия решений, экспертный анализ, теория организации эксплуатации систем и т.д. Для
успешного решения поставленных задач системный анализ использует всю совокупность формальных и неформальных про-
цедур. Перечисленные теоретические дисциплины являются базой и методологической основой системного анализа. Таким
образом, системный анализ – междисциплинарный курс, обобщающий методологию исследования сложных технических,
природных и социальных систем [8]. Широкое распространение идей и методов системного анализа, а главное – успешное
их применение на практике стало возможным только с внедрением и повсеместным использованием ЭВМ. Именно приме-
нение ЭВМ как инструмента решения сложных задач позволило перейти от построения теоретических моделей систем к ши-
рокому их практическому применению. В связи с этим Н.Н. Моисеев пишет [19], что системный анализ – это совокупность
методов, основанных на использовании ЭВМ и ориентированных на исследование сложных систем – технических, экономи-
ческих, экологических и т.д. Центральной проблемой системного анализа является проблема принятия решения. Примени-
тельно к задачам исследования, проектирования и управления сложными системами проблема принятия решения связана с
выбором определённой альтернативы в условиях различного рода неопределённости. Неопределённость обусловлена много-
критериальностью задач оптимизации, неопределённостью целей развития систем, неоднозначностью сценариев развития
системы, недостаточностью априорной информации о системе, воздействием случайных факторов в ходе динамического
развития системы и прочими условиями. Учитывая данные обстоятельства, системный анализ можно определить как дисци-
плину, занимающуюся проблемами принятия решений в условиях, когда выбор альтернативы требует анализа сложной ин-
формации различной физической природы.
Главным содержанием дисциплины «Системный анализ» являются сложные проблемы принятия решений, при изучении
которых неформальные процедуры представления здравого смысла и способы описания ситуаций играют не меньшую роль,
чем формальный математический аппарат.
Системный анализ является дисциплиной синтетической. В нём можно выделить три главных направления. Эти три на-
правления соответствуют трём этапам, которые всегда присутствуют в исследовании сложных систем:
1) построение модели исследуемого объекта;
2) постановка задачи исследования;
3) решение поставленной математической задачи.
Рассмотрим данные этапы.
4.1.1. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ
Построение модели (формализация изучаемой системы, процесса или явления) есть описание процесса на языке мате-
матики. При построении модели осуществляется математическое описание явлений и процессов, происходящих в системе.
Поскольку знание всегда относительно, описание на любом языке отражает лишь некоторые стороны происходящих процес-
сов и никогда не является абсолютно полным. С другой стороны, следует отметить, что при построении модели необходимо
уделять основное внимание тем сторонам изучаемого процесса, которые интересуют исследователя. Глубоко ошибочным
является желание при построении модели системы отразить все стороны существования системы. При проведении систем-
ного анализа как правило интересуются динамическим поведением системы, причём при описании динамики с точки зрения
проводимого исследования есть первостепенные параметры и взаимодействия, а есть несущественные в данном исследова-
нии параметры. Таким образом, качество модели определяется соответствием выполненного описания тем требованиям, ко-
торые предъявляются к исследованию, соответствием получаемых с помощью модели результатов ходу наблюдаемого про-
цесса или явления. Построение математической модели есть основа всего системного анализа, центральный этап исследова-
ния или проектирования любой системы. От качества модели зависит результат всего системного анализа.
4.1.2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
На данном этапе формулируется цель анализа. Цель исследования предполагается внешним фактором по отношению к
системе. Таким образом, цель становится самостоятельным объектом исследования. Цель должна быть формализована. За-
дача системного анализа состоит в проведении необходимого анализа неопределённостей, ограничений и формулировании, в
конечном счёте, некоторой оптимизационной задачи
f
(
x
) → max,
х
⊂
G
. (4.1)
Здесь
х
– элемент некоторого нормированного пространства
G
, определяемого природой модели,
G
⊂
E
, где
Е
– множе-
ство, которое может иметь сколь угодно сложную природу, определяемую структурой модели и особенностями исследуемой
системы. Таким образом, задача системного анализа на этом этапе трактуется как некоторая оптимизационная проблема.
Анализируя требования к системе, т.е. цели, которые предполагает достигнуть исследователь, и те неопределённости, кото-
рые при этом неизбежно присутствуют, исследователь должен сформулировать цель анализа на языке математики. Язык оп-
тимизации оказывается здесь естественным и удобным, но вовсе не единственно возможным.
4.1.3. РЕШЕНИЕ ПОСТАВЛЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ
Только этот третий этап анализа можно отнести собственно к этапу, использующему в полной степени математические
методы. Хотя без знания математики и возможностей её аппарата успешное выполнение двух первых этапов невозможно,
так как и при построении модели системы, и при формулировании цели и задач анализа широкое применение должны нахо-
дить методы формализации. Однако отметим, что именно на завершающем этапе системного анализа могут потребоваться
тонкие математические методы. Но следует иметь в виду, что задачи системного анализа могут иметь ряд особенностей, ко-
торые приводят к необходимости применения наряду с формальными процедурами эвристических подходов. Причины, по
которым обращаются к эвристическим методам, в первую очередь связаны с недостатком априорной информации о процес-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
