Практикум по теории систем и системному анализу. Светлов Н.М. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

9
Если бы выполнялось по крайней мере условие (a), существовала
бы возможность воспользоваться специальными методами оценивания па-
раметров корреляционных связей например, методом максимальной эн-
тропии. При подобных обстоятельствах необходимо, чтобы результат оце-
нивания параметров уравнений регрессии в полном объёме сохранял неоп-
ределённость, объективно обусловленную недостаточностью, неполнотой, а
подчас и недостоверностью имеющихся данных. Методы данного класса
отвечают указанному требованию. Благодаря этому они обеспечивают ис-
пользование информации, заключённой в теоретической модели исследуе-
мого процесса и в имеющихся наблюдениях, в условиях, когда этой ин-
формации недостаточно для применения классических методов.
Но часто случается, что нет никаких оснований для того, чтобы
предположить ту или иную функциональную форму. В этом случае посту-
лирование функциональной формы приводит к систематическим ошибкам в
принятии управленческих решений, подготавливаемых на основе результа-
та системного анализамоделиy, r(y)›. Причина в том, что предполо-
жение о форме функциональной связи, если только оно случайно не сов-
пало с действительным законом, присущим системеx, q(x)›, препятствует
отражению действительной степени неопределённости исследуемой систе-
мы, создавая иллюзию более высокой управляемости исследуемой системы
в сравнении с действительностью.
Методика, представленная в практикуме, используется
(наряду с другими приёмами системного анализа) для формали-
зации систем, структура которых изучена недостаточно. Она
опирается на систему общенаучных и специальных методов, используемых
в различных областях знания.
Цель методикиописать структуру исследуемой системы в форме
таблиц условных вероятностей реализации возможных состояний её пере-
менных.
Реализация данной методики обычно предполагает следующие эта-
пы:
1. Выбор выходной переменной, отражающей полезный эффект
функционирования изучаемой системы.
2. Выбор входных переменных, влияющих на выходную перемен-
ную.
3. Приведение действительных переменных (если таковые имеются)
к дискретной форме.
4. Проверка существенности влияния входных переменных на вы-
10
ходную и взаимной независимости входных переменных.
5. Построение таблиц условных вероятностей и оценка достоверно-
сти значений условных вероятностей.
6. При необходимости рассмотрение некоторых или всех пере-
менных, отобранных на шаге 2, в качестве выходных переменных и вы-
полнение для каждой из них шагов 26 данного алгоритма.
7. Проверка работоспособности модели.
Данная методика может применяться при выполнении следующих
условий.
¨ Постановка задачи системного исследования должна включать
спецификацию переменной, закон изменения значений которой требуется
установить (далеевыходной переменной).
¨ Исследуемая система должна допускать декомпозицию на под-
системы, описываемые единственной выходной и произвольным числом
входных переменных.
¨ Входные переменные каждой подсистемы должны быть взаимно
независимыми или степень зависимости между ними должна быть пренеб-
режимой.
¨ Обусловленность значения выходной переменной каждой под-
системы значениями входных переменных должна быть достаточно высока,
чтобы обеспечить необходимую точность его определения.
На тип переменных никаких ограничений не накладывается: допус-
тимы как числовые, так и нечисловые (в частности, логические) перемен-
ные. Примеры переменных: норма внесения удобрений (ц действующего
вещества на 1 га пашни), сорт культуры, наличие системы орошения, чис-
ло полей в севообороте.
Этап 6 выполняется в тех случаях, когда не удаётся установить не-
посредственное влияние некоторых переменных на выходную переменную
(нет соответствующих данных). Тогда, если возможно, изучают их влияние
на другие входные переменные, зависимость от которых выходной пере-
менной уже изучена, но которые на практике не могут использоваться для
её оценивания
1
.
Формализм условных вероятностей, применяемый для представле-
ния знаний о связях между переменными исследуемой системы, не требу-
ет предположений о форме функциональной связи. Он, в отличие, напри-
мер, от метода наименьших квадратов, широко используемого для стати-
1
Например, информация о них поступает лишь тогда, когда выходная перемен-
ная уже известна достоверно.
      Если бы выполнялось по крайней мере условие (a), существовала       ходную и взаимной независимости входных переменных.
бы возможность воспользоваться специальными методами оценивания па-              5. Построение таблиц условных вероятностей и оценка достоверно-
раметров корреляционных связей — например, методом максимальной эн-       сти значений условных вероятностей.
тропии. При подобных обстоятельствах необходимо, чтобы результат оце-            6. При необходимости — рассмотрение некоторых или всех пере-
нивания параметров уравнений регрессии в полном объёме сохранял неоп-     менных, отобранных на шаге 2, в качестве выходных переменных и вы-
ределённость, объективно обусловленную недостаточностью, неполнотой, а    полнение для каждой из них шагов 2…6 данного алгоритма.
подчас и недостоверностью имеющихся данных. Методы данного класса                7. Проверка работоспособности модели.
отвечают указанному требованию. Благодаря этому они обеспечивают ис-             Данная методика может применяться при выполнении следующих
пользование информации, заключённой в теоретической модели исследуе-      условий.
мого процесса и в имеющихся наблюдениях, в условиях, когда этой ин-              ¨ Постановка задачи системного исследования должна включать
формации недостаточно для применения классических методов.                спецификацию переменной, закон изменения значений которой требуется
      Но часто случается, что нет никаких оснований для того, чтобы       установить (далее — выходной переменной).
предположить ту или иную функциональную форму. В этом случае посту-              ¨ Исследуемая система должна допускать декомпозицию на под-
лирование функциональной формы приводит к систематическим ошибкам в       системы, описываемые единственной выходной и произвольным числом
принятии управленческих решений, подготавливаемых на основе результа-     входных переменных.
та системного анализа — модели ‹y, r(y)›. Причина в том, что предполо-           ¨ Входные переменные каждой подсистемы должны быть взаимно
жение о форме функциональной связи, если только оно случайно не сов-      независимыми или степень зависимости между ними должна быть пренеб-
пало с действительным законом, присущим системе ‹x, q(x)›, препятствует   режимой.
отражению действительной степени неопределённости исследуемой систе-             ¨ Обусловленность значения выходной переменной каждой под-
мы, создавая иллюзию более высокой управляемости исследуемой системы      системы значениями входных переменных должна быть достаточно высока,
в сравнении с действительностью.                                          чтобы обеспечить необходимую точность его определения.
      Методика, представленная в практикуме, используется                        На тип переменных никаких ограничений не накладывается: допус-
(наряду с другими приёмами системного анализа) для формали-               тимы как числовые, так и нечисловые (в частности, логические) перемен-
зации систем, структура которых изучена недостаточно. Она                 ные. Примеры переменных: норма внесения удобрений (ц действующего
опирается на систему общенаучных и специальных методов, используемых      вещества на 1 га пашни), сорт культуры, наличие системы орошения, чис-
в различных областях знания.                                              ло полей в севообороте.
      Цель методики — описать структуру исследуемой системы в форме              Этап 6 выполняется в тех случаях, когда не удаётся установить не-
таблиц условных вероятностей реализации возможных состояний её пере-      посредственное влияние некоторых переменных на выходную переменную
менных.                                                                   (нет соответствующих данных). Тогда, если возможно, изучают их влияние
      Реализация данной методики обычно предполагает следующие эта-       на другие входные переменные, зависимость от которых выходной пере-
пы:                                                                       менной уже изучена, но которые на практике не могут использоваться для
      1. Выбор выходной переменной, отражающей полезный эффект            её оценивания1.
функционирования изучаемой системы.                                              Формализм условных вероятностей, применяемый для представле-
      2. Выбор входных переменных, влияющих на выходную перемен-          ния знаний о связях между переменными исследуемой системы, не требу-
ную.                                                                      ет предположений о форме функциональной связи. Он, в отличие, напри-
      3. Приведение действительных переменных (если таковые имеются)      мер, от метода наименьших квадратов, широко используемого для стати-
к дискретной форме.
      4. Проверка существенности влияния входных переменных на вы-               1
                                                                                   Например, информация о них поступает лишь тогда, когда выходная перемен-
                                                                          ная уже известна достоверно.

                                                                     9    10