Основные понятия системного анализа. Задачи системного анализа

 

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Высшая школа экономики

федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

 

По курсу: «Системный анализ в управлении предприятием»

 

На тему: «Основные понятия системного анализа. Задачи системного анализа»

 

 

 

 

 

Выполнил: студент

гр. 90-001

Набиулина Л.Т.

Проверил: Куткина Л.Ш.

 

 

 

 

 

Казань 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………...3

Основные определения системного анализа ……………………………5

Задачи системного анализа ……………………………………………..13

Системный анализ и область его применения ………………………...23

Заключение ………………………………………………………………26

Список использованных источников …………………………………..28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Системный подход сложен тем, что предполагает особый способ восприятия реальности, отличный от того, к которому мы привыкли. Возникшие еще в XVIII в. представления о детерминированности мира, о возможности вычленить причину и следствие, найти одну истинную первопричину мешает понять, что в реальности причины и следствия могут меняться местами. А в мире существует множество истин, справедливых в разных условиях и с определенной степенью вероятности. Стремление найти простой ответ, вычленить один главный фактор мешает работе с организацией, в которой этих факторов очень много и все они – главные.

Может показаться, что системный подход не помогает, а мешает менеджеру-практику. Опыт работы с руководителями разных организаций убеждает в том, что можно хорошо знать положения системного подхода, но при этом не владеть им как собственным инструментом и не уметь системно видеть и мыслить. Вместо того, чтобы помочь найти одно правильное решение, системный подход постоянно подчеркивает их возможную множественность. Кроме того, системный подход требует определения объекта управления, границ и параметров системы, которой придется руководить.

Термин системный анализ или системный подход, несмотря на период многих лет их использования, все еще не нашли общепринятого, стандартного истолкования. Причина этого факта заключается, скорее всего, в динамичности процессов в области человеческой деятельности и, кроме того, в принципиальной возможности использовать системный подход практически в любой решаемой человеком задаче.

Во всем мире системный подход и в технике, и в управлении организациями бурно развивался, и не как абстрактная теория, а как реальный инструмент управления, позволяющий сделать труд менеджера продуктивным. Системный подход использовался при разработке и внедрении в производство крупных военных проектов, программ полета человека на Луну – во всех случаях, когда требовалось спланировать и организовать деятельность сотен фирм с различной формой собственности и спецификой работы. Он применялся для проектирования отдельных больших и малых организаций, а также для управления ими и в настоящее время стал основой для международного языка менеджеров, дающего им возможность понимать друг друга.

Организационное развитие как подход полностью построен на принципах системности. В основе методов исследования операций лежит идея системного подхода к анализу сложных проблем и синтезу средств их решения. Именно она способствовала успеху применения математического анализа в военном деле. Математические модели были средством выявления связей между элементами сил и средств, используемых в операциях.

Соединение системного подхода с математическим анализом стало средством повышения эффективности использования ресурсов вооруженных сил – личного состава, вооружения и военной техники. Методы исследования операций дали возможность оптимизировать структуру войск и тактику их применения. Причем критерий оптимизации имел экономическую природу – уменьшение затраты ресурсов на достижение цели операции.

Прежде всего, системный подход и математические методы исследования операций были применены к задаче конструирования образцов современной техники. Для достижения этой цели был создан ряд специфических для системы управления методов планирования, организации и контроля исполнения планов работ. В связи с этим данная тема на данном этапе является столь актуальной.

Цель курсовой работы - проанализировать понятие и процесс системного анализа в исследованиях систем управления как научный процесс.

Данная цель реализуется в работе на основе решения следующих задач:

охарактеризовать теоретические основы количественного и качественного анализа;

описать системный анализ как научный процесс.

1 ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМНОГО  АНАЛИЗА

 

Системный анализ - совокупность понятий, методов, процедур и технологий для изучения, описания, реализации явлений и процессов различной природы и характера, междисциплинарных проблем; это совокупность общих законов, методов, приемов исследования таких систем.

Системный анализ - методология исследования сложных, часто не вполне определенных проблем теории и практики.

Строго говоря, различают три ветви науки, изучающей системы:

1. системологию (теорию систем) которая изучает теоретические аспекты и использует теоретические методы (теория информации, теория вероятностей, теория игр и др.);
2. системный анализ (методологию, теорию и практику исследования систем), которая исследует методологические, а часто и практические аспекты и использует практические методы (математическая статистика, исследование операций, программирование и др.);
3. системотехнику, системотехнологику (практику и технологию проектирования и исследования систем).

Для оперирования основными понятиями системного анализа будем придерживаться следующих словесно-интуитивных или формальных определений. Элемент - некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования FS, внутренняя структура которого не рассматривается. Формальное описание элемента системы совпадает с описанием подмодели. В зависимости от целей моделирования входной сигнал x(t) может быть разделен на три подмножества: неуправляемых входных сигналов хi( X, i = 1,...,кх, преобразуемых рассматриваемым элементом; воздействий внешней среды ( N, = 1,…,кп, представляющих шум, помехи; управляющих сигналов (событий) um ( U, т = 1, ... ,ки ,появление которых приводит к переводу элемента из одного состояния в другое.

Иными словами, элемент - это неделимая наименьшая функциональная часть исследуемой системы, включающая < х, п, и, у, FS> и представляемая как «черный ящик» (рис. 1.2). Функциональную модель элемента можно представлять как y(t) = FS(x, п, и, t).Входные сигналы, воздействия внешней среды и управляющие сигналы являются независимыми переменными. При строгом подходе изменение любой из независимых переменных влечет за собой изменение состояния элемента системы. Поэтому в дальнейшем будем обобщенно обозначать эти сигналы как x(t), a функциональную модель элемента - как y(t) = FS(x(t)), если это не затрудняет анализ системы. Под средой понимается множество объектов вне данного элемента (системы), которые оказывают влияние на элемент (систему) и сами находятся под воздействием элемента (системы), S(S' = (.Правильное разграничение исследуемого реального объекта и среды является необходимым этапом системного анализа.

Часто в системном анализе выделяют понятие «суперсистема» - часть внешней среды, для которой исследуемая система является элементом. Подсистема - часть системы, выделенная по определенному признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и допускающая разложение на элементы в рамках данного рассмотрения. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы - совокупности элементов. Такое расчленение, как правило, производится на основе определения независимой функции, выполняемой данной совокупностью элементов совместно для достижения некой частной цели, обеспечивающей достижение общей цели системы. Подсистема отличается от простой группы элементов, для которой не выполняется условие целостности. Последовательное разбиение системы в глубину приводит к иерархии подсистем, нижним уровнем которых является элемент.

Характеристика - то, что отражает некоторое свойство элемента системы. Характеристики делятся на количественные и качественные в зависимости от типа отношений на множестве их значений. Если на множестве значений заданы метризованные отношения, когда указывается степень количественного превосходства, то характеристика является количественной. Например, размер экрана (см), максимальное разрешение (пиксель) являются количественными характеристиками мониторов, поскольку существуют шкалы измерений этих характеристик в сантиметрах и пикселях соответственно, допускающие упорядочение возможных значений по степени количественного превосходства. Если пространство значений не метрическое, то характеристика называется качественной. Например, такая характеристика монитора, как комфортное разрешение, хотя и измеряется в пикселях, является качественной. Поскольку на комфортность влияют мерцание, нерезкость, индивидуальные особенности пользователя и т.д., единственным отношением на шкале комфортности является отношение эквивалентности, позволяющее различить мониторы как комфортные и некомфортные без установления количественных предпочтений. Количественная характеристика называется параметром.

Характеристики элемента являются зависимыми переменными и отражают свойства элемента. Под свойством понимают сторону объекта, обусловливающую его отличие от других объектов или сходство с ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами. Свойства задаются с использованием отношений одного из основных математических понятий, используемых при анализе и обработке информации. На языке отношений единым образом можно описать воздействия, свойства объектов и связи между ними, задаваемые различными признаками.

Существует несколько форм представления отношений: функциональная (в виде функции, функционала, оператора), матричная, табличная, логическая, графовая, представление сечениями, алгоритмическая (в виде словесного правила соответствия). Свойства классифицируют на внешние, проявляющиеся в форме выходных характеристик уi только при взаимодействии с внешними объектами, и внутренние, проявляющиеся в форме переменных состояния zi при взаимодействии с внутренними элементами рассматриваемой системы и являющиеся причиной внешних свойств. Одна из основных целей системного анализа - выявление внутренних свойств системы, определяющих ее поведение.

По структуре свойства делят на простые и сложные (интегральные). Внешние простые свойства доступны непосредственному наблюдению, внутренние свойства конструируются в нашем сознании логически и не доступны наблюдению. Свойства проявляются только при взаимодействии с другими объектами или элементами одного объекта между собой.

По степени подробности отражения свойств выделяют горизонтальные (иерархические) уровни анализа системы.

По характеру отражаемых свойств выделяют вертикальные уровни анализа - аспекты. Этот механизм лежит в основе утверждения о том, что для одной реальной системы можно построить множество абстрактных систем. При проведении системного анализа на результаты влияет фактор времени. Для своевременного окончания работы необходимо правильно определить уровни и аспекты проводимого исследования. При этом производится выделение существенных для данного исследования свойств путем абстрагирования от несущественных по отношению к цели анализа подробностей. Законом функционирования FS, описывающим процесс функционирования элемента системы во времени, называется зависимость y{t) = FS( x, n, и, t).Оператор FS преобразует независимые переменные в зависимые и отражает поведение элемента (системы) во времени - процесс изменения состояния элемента (системы), оцениваемый по степени достижения цели его функционирования.

Понятие поведения принято относить только к целенаправленным системам и оценивать по показателям. Цель - ситуация или область ситуаций, которая должна быть достигнута при функционировании системы за определенный промежуток времени. Цель может задаваться требованиями к показателям результативности, ресурсоемкости, оперативности функционирования системы либо к траектории достижения заданного результата. Как правило, цель для системы определяется старшей системой, а именно той, в которой рассматриваемая система является элементом.

Показатель - характеристика, отражающая качество j-й системы или целевую направленность процесса (операции), реализуемого j- й системой:Y j = W j(n, x, и). Показатели делятся на частные показатели качества (или эффективности) системы yji, которые отражают i-е существенное свойство j-й системы, и обобщенный показатель качества (или эффективности) системы Y j - вектор, содержащий совокупность свойств системы в целом. Различие между показателями качества и эффективности состоит в том, что показатель эффективности характеризует процесс (алгоритм) и эффект от функционирования системы, а показатели качества - пригодность системы для использования ее по назначению.

Вид отношений между элементами, который проявляется как некоторый обмен (взаимодействие), называется связью. В исследованиях выделяются внутренние и внешние связи. Внешние связи системы - это ее связи со средой. Они проявляются в виде характерных свойств системы. Определение внешних связей позволяет отделить систему от окружающего мира и является необходимым начальным этапом исследования. В ряде случаев считается достаточным исследование всей системы ограничить установлением ее закона функционирования. При этом систему отождествляют с оператором FS и представляют в виде «черного ящика».