Краткий курс занятий по теории систем и системному анализу

Задача – некоторое множество исходных посылок (входных данных к задаче), описание цели, определенной над множеством этих данных, и, может быть, описание возможных стратегий достижения этой цели или возможных промежуточных состояний исследуемого объекта.

Решить задачу означает определить четко ресурсы и пути достижения указанной цели при исходных данных. Решение задачи – описание, представление состояния задачи, при котором достигается указанная цель; решением задачи называют и сам процесс нахождения этого состояния.

Проблема – описание, хотя бы содержательное, ситуации, в которой определены: цель, достигаемые (достижимые, желательные) результаты и, возможно, ресурсы и стратегия достижения цели (решения).

Проблема проявляется поведением системы. Понятие проблемы в системном анализе – шире, чем понятие задачи, и состоит обычно из ряда взаимосвязанных задач.

Описание (спецификация) системы – это идентификация ее определяющих элементов и подсистем, их взаимосвязей, целей, функций и ресурсов, т.е. описание допустимых состояний системы.

Если входные данные, цель, условие задачи, решение или, возможно, даже само понятие решения плохо (частично) описываемы, формализуемы, то такие задачи называются плохо формализуемыми. Поэтому, при решении таких задач приходится рассматривать целый комплекс формализованных задач, с помощью которых можно исследовать эту плохо формализованную задачу. Сложность их исследования заключается в необходимости учета различных, а часТаково большинство социально-экономических систем, обладающих рядом специфических черт плохо структурируемых систем, а именно:

• мультиаспектностью и взаимосвязанностью происходящих в них процессов (экономических, социальных и т.п.), невозможностью их структурирования, так как все происходящие в них явления должны рассматриваться в совокупности;

• отсутствием достаточной информации (как правило, количественной) о динамике процессов и применимостью лишь качественного анализа;

• изменчивостью и много вариантностью динамики процессов и т.д. то и противоречивых критериев определения оценки решения задачи.

Плохо структурируемы будут проблемы описания многих исторических эпох, проблем микромира, общественных и экономических явлений, например, динамики курса валют на рынке, поведения толпы и др.

Плохо формализуемые и плохо структурируемые проблемы (системы) наиболее часто возникают на стыке различных наук, при исследовании различных процессов и систем.

Пример 3.

Плохо формализуемыми будут, например, задачи:

• восстановления "размытых" текстов, изображений,

• составления учебного расписания в любом большом вузе,

• описания функционирования мозга, социума,

• перевода текстов с одного языка на другой с помощью ПК

и др.

Структура – все то, что вносит порядок во множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимых для достижения цели.

Пример 4.

Примеры структур: извилины мозга, факультет, государственное устройство, кристаллическая решетка вещества, микросхема.

Кристаллическая решетка алмаза – структура неживой природы. Пчелиные соты и полосы зебры – структуры живой природы.

Озеро – структура экологической природы.

Партия (общественная, политическая) – структура социальной природы, ит.д.

Базовые топологии структур (систем) приведены далее.

Структура линейного типа

Структура иерархического типа (первая цифра – номер уровня)

Примером иерархической структуры может служить структура управления вузом:

"Ректор – Проректор – Декан – Заведующий кафедрой, подразделением – Преподаватель кафедры, сотрудник подразделения".

Структура сетевого типа

(вторая цифра – номер в пути)

Пример сетевой структуры – структура организации работ при строительстве дома: некоторые работы, например, монтаж стен, благоустройство территории и др. можно выполнять параллельно.

Структура матричного типа

(вторая цифра – номер отдела)

Пример матричной структуры – структура работников отдела(отделов) НИИ, выполняющих работы по одной и той же теме.

И,наконец:

Структура смешанного типа.