Теория систем и системный анализ. Коротко о главном

Теория систем и системный анализ. Коротко о главном
Евгений Леонидович Шуремов

В предельно сжатой форме рассматриваются основные понятия теории систем и системного анализа. Изложение ориентировано на людей, желающих быстро войти в курс проблемы, не отвлекаясь на многочисленные детали и не имеющих времени для чтения толстых фолиантов. Сколько-либо сложные понятия иллюстрированы конкретными примерами из реальной жизни. В тексте содержатся гиперссылки на действующие web-приложения, обеспечивающие доступ к дополнительным материалам и автоматизированным тестам контроля знаний.

Теория систем и системный анализ

Коротко о главном

Евгений Леонидович Шуремов

© Евгений Леонидович Шуремов, 2016

ISBN 978-5-4483-5500-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Когда я был студентом мне очень не нравились толстые учебники по многим предметам. Особенно тем, которые надо было просто «сдать» как обязательную повинность. При их чтении основной смысл терялся за многословными рассуждениями и часто совершенно ненужным «наукообразием».

Тогда я открыл для себя, что надо ходить в районную библиотеку и брать эти книги там, потому что до тебя прошлыми читателями в них было уже подчеркнуто главное. При этом оказывалось, что если выписать это «главное», то книга будет в разы тоньше. И этого, как правило, достаточно, чтобы понять суть и «сдать» предмет. Если же предмет тебя реально интересовал, то, быстро прочитав главное, уже можно было обратиться к толстым «кирпичам» за уяснением деталей. Но уже по конкретным разделам. То есть сначала увидеть лес целиком, а потом рассматривать отдельные деревья и листья.

Потом, 30 лет преподавая в ВУЗаз, в должностях от ассистента до профессора я убедился в том, что большинство моих студентов думает примерно также. Интернет негласно узаконил этот факт правилом «перевернутой пирамиды», когда сначала излагается главное и выводы, а уже потом рассматриваются детали. Заинтересовала тема – человек читает дальше. Нет – перешел на другую страницу. К сожалению, большинство учебников и научных трудов написаны по старым правилам объемного развернутого изложения. Порой создается впечатление, что автор хочет «покрасоваться» своими знаниями, нагоняя в изложение не вполне относящейся к теме «воды». По этому поводу мой научный консультант по давно защищенной докторской диссертации говорил: «Большинство авторов пишут что знают. Но мало кто знает, что пишет».

Серия публикаций с подзаголовком «Коротко о главном» создается именно исходя из представленных выше соображений. Книги короткие, изложение предельно сжато (иногда может быть чрезмерно) до того основного смысла, который автор хотел донести до читателей по-минимуму.

Книга имеет Интернет-поддержку – страницу по адресу:

http://shurem.ru?act=60&id=pk_tssa

Перейдя по указанной гиперссылке Вы попадете на страницу с инструкциями по использованию связанных с книгой учебных тестов и дополнительных материалов. Содержание страницы, состав тестов и дополнительных материалов со временем будет меняться.

С замечаниями и предложениями Вы можете обратиться к автору по адресу shurem@mail.ru

История возникновения и развития теории систем и системного анализа

В результате НТР появилось много сложных объектов (атомные электростанции, космическая техника, компьютеры и т др.) исследование, описание, проектирование и управление которыми представляет определенные трудности. В экономической и политической сферах наблюдается усиление взаимовлияния, взаимозависимости, взаимодействия всех составных частей современного общества. Это порождает большие трудности в познании, прогнозировании и управлении.

Вследствие этого в разных сферах человеческой деятельности стали активно разрабатываться подходы к изучению сложных объектов, являющихся конгломератом множества взаимосвязанных элементов. Это – «системотехника», «исследование операций», «политология», «системный подход», «системный анализ» и т. д. Общим в них является то, что сложный объект рассматривается как «система» – множество взаимосвязанных элементов, которые при объединении в одно целое обретают новые свойства. К началу 80х гг. прошлого века все теоретические и прикладные дисциплины так или иначе связанные с изучением сложных систем объединились в единое «системное движение». В последние годы все чаще можно слышать о «системном движении», «системном кризисе» и т. д.

В этой связи можно говорить, что ХХ век стал не только веком атомной энергии и компьютеров, но и веком становления системного мировоззрения и системного метода получения знаний. Если до сих пор основным методом познания был анализ, при котором сложный объект расчленялся на составляющие элементы и каждый элемент подвергался детальному изучению, то при использовании системного подхода основным инструментом познания стало положение о необходимости рассматривать объекты окружающего мира как целостные образования, свойства которых не являются суммой свойств составляющих их элементов.

Впервые системные представления появились в Древней Греции 2000—2500 лет назад. Слово «система» означало «сочетание», «организм», «устройство», «союз». В античной философии термин «система» характеризовал упорядоченность и целостность естественных объектов, а термин «синтагма» – упорядоченность и целостность искусственных объектов.

В начале-середине ХХ века возникает 3 варианта нового научного направления, которое пытается дать обобщенное описание организации и поведения систем любой природы и средств управления ими: тектология, общая теория систем и кибернетика.

Термин «тектология» ввел А. А. Богданов. Основная идея тектологии состоит в том, что системы различной физической природы имеют общие закономерности функционирования и развития. Исторически тектология была первой системно-методологической концепцией, но не оказала существенного влияния на формирование системного мышления вплоть до 60х гг. ХХ века.

В середине ХХ века Людвиг фон Берталанфи создает основы общей теории систем.

В 1948 г. выходит знаменитая книга Норберта Винера «Кибернетика», в которой провозглашается единство принципов управления в биологических, технических и социальных системах. В своих работах Н. Винер использовал достижения во многих областях науки: математики, логики, статистики, биологии, медицины, физиологии, нейрофизиологии, психологии, социологии, теории связи, теоретической электротехники и электроники.

Потребности практики и становление теории систем привели к возникновению области науки, занимающейся разработкой методов принятия решений в задачах организации управления. Она называется «исследованием операций».

Постепенно различные виды системных теорий интегрируются в «системологию», которая включает общую теорию систем, специальные теории систем и системотехнику.

Общая теория систем (ОТС) интегрирует наиболее обобщенное знание о системах. Основой ОТС являются философия и математика. Большую роль в развитии ОТС играют также логика, теория множеств, кибернетика.

Отраслевые теории систем раскрывают специфику систем различной природы (физических, химических, биологических, экономических, социальных).

Специальные теории систем изучают отдельные стороны функционирования и развития систем (теория переходных систем, теория эволюции систем и др).

Системотехника – это прикладная инженерная дисциплина, специализирующаяся на проблемах конструирования систем разной природы (техническая, биологическая, информационная и социальная инженерия).

Термин «системный анализ» впервые появился в разработках корпорации RAND в 1948 г. Первой разработкой, представленной как «система», стало проектирование сверхзвукового бомбардировщика B-58, начавшееся в 1952 г.

В начале 50х гг. системный анализ стал рассматриваться как направление кибернетики при исследовании сложных систем в биологии, макроэкономике и при создании автоматизированных экономико-организационных систем управления.

Системный анализ является областью деятельности, направленной на выявление проблем функционирования и развития сложных систем и выработку рекомендаций по их преодолению.

Задачи системного анализа состоят не только в понимании механизмов функционирования системы, но и в решении задач проектирования систем и управления ими.

В настоящее время системный анализ представляет собой слабосвязанную совокупность приемов и методов формального и неформального характера. Не смотря на то, что он пока не сформировался в полноценную, целостную научную дисциплину, в настоящее время системный анализ применяется практически во всех сферах человеческой деятельности.

Понятие системы

Система – это совокупность (множество) объектов и процессов, называемых элементами, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой, образующих единое целое, обладающее свойствами, не присущими составляющим его элементам, взятым в отдельности.

Система состоит как минимум из двух элементов. Понятие системы представляет собой дискретную модель человеческого бытия.

Систему можно описать в виде множества элементов, связей и их свойств.

Свойства

Свойство – это сторона объекта, обуславливающая его различие или сходство с другими объектами и проявляющееся во взаимосвязи с ними.

Особенности свойств:

– Любое свойство относительно.

– Совокупность свойств составляет качество объекта.

– Свойства объектов могут быть отделены от них только умозрительно.

– Свойства дают возможность описывать объекты системы количественно, выражая их в единицах, имеющих определенную размерность.

Параметр – это количественное выражение свойства.

Элементы системы