Системный подход – методология изучения систем

Специфические принципы системного подхода

1) принцип системности – любой объект рассматривается как система;

2) принцип иерархичности познания. Требует трехуровневого изучения предмета:

n изучение самого предмета - «собственный уровень»;

n изучение этого же предмета как элемента более широкой системы - вышестоящий уровень;

n изучение этого предмета в соответствии с составляющими данный предмет компонентами - нижестоящий уровень.

3) принцип интеграции - изучение интегративных свойств и закономерностей систем и комплексов систем, раскрытие основных механизмов интеграции целого;

4) принцип формализации - получение количественных характеристик, создание методов сужающих неоднородность понятий, определений, оценок.

Уровни изучения систем (общая стратификация)

Сложную систему чаще всего невозможно охватить полностью и детально представить. На практике это не всегда и требуется. Тогда возникает проблема компромисса между простотой описания, понимания системы и необходимостью учета многочисленных и разноплановых характеристик системы.

Одним из путей решения этой проблемы является послойное - стратифицированное описание (от лат. stratum - настил, facere - делать).

Основными уровнями изучения системы являются:

n микроскопический;

n макроскопический.

Макроскопическое изучение заключается в игнорировании детальной структуры системы и наблюдении только общего поведения системы как целого, в оценке ее интегративных характеристик.

К числу макроскопических характеристик относятся:

n тип структуры и границы системы;

n характер взаимосвязи «вход - выход»;

n особенности функционирования (дискретное или непрерывное);

n степень организованности и высоты организации;

n особенности жизненного цикла системы;

n эффективность системы.

Микроскопическое изучение системы связано с детальным описанием каждой из компонент системы, всех внутренних процессов. Центральным для микроскопического представления является понятие элемента.

В рамках микроскопического уровня изучаются:

n структура системы;

n связи и функции элементов;

n эффективность элементов.

Виды описания системы

Сведения о системе могут быть оформлены в виде следующих описаний:

n морфологического;

n функционального;

n информационного;

n процессуального;

n прагматического.

Морфологическое описание должно дать представление о строении системы. Морфологическое изучение проводится в следующей последовательности:

1) определение границ системы;

2) изучаются подсистема первого уровня, далее компоненты последующих уровней вплоть до уровня элементов;

3) характер межкомпонентных связей и связей с внешней средой;

4) характер пространственно-временной организации компонентного состава и связей;

5) изучается изменчивость и особенности морфологии на различных стадиях существования системы.

Глубина морфологического анализа определяется тремя факторами: - стоящими задачами исследования; - значимостью влияния нижестоящих слоев структуры на интегративные характеристики системы; - достижимой степенью снятия неопределенности.

Основной задачей функционального описания является определение поведения системы, ее возможностей и отношения к другим системам.

Функциональное описание имеет иерархическую схему и должно отражать иерархию функций, процессы, параметры системы. Наиболее рациональным методом функционального описания является описание более высокого уровня на основе обобщенных и факторизованных переменных низшего уровня.

Задачи информационного описания заключаются в определении характеристик организации системы и оценке ее сложности.

Целью процессуального изучения является определение особенностей жизненного цикла системы, характеристик протекающих в системе процессов.

Задачей прагматического описания является получение прагматических характеристик: назначение, цель, эффективность, критерии оптимальности и т.п. Прагматическое описание выполняется только для целенаправленных систем.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Процесс целенаправленного воздействия на систему, обеспечивающий повышение ее организованности, достижения того или иного полезного эффекта, и называется управлением.

Системы, в которых протекают процессы управления, называются системами управления.

На рис. 15 представлена структура системы управления.

Система, формирующая управляющее воздействие u(t), называется управляющей подсистемой. Система, «испытывающая» на себе внешние воздействия, называется управляемой подсистемой (объектом управления). Обе эти системы в совокупности с учетом их взаимодействия образуют уже новую систему управления, как совокупность двух подсистем (управляющей и управляемой).

Связь от управляющей подсистемы к управляемой называется прямой связью. Такая связь имеется в любой без исключения системе управления (иначе не будет возможности управлять), противоположная по направлению действия связь (от управляемой подсистемы к управляющей) называется обратной связью.

Рис. 15. Состав системы управления.

ЦЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Цель определяется как вариант удовлетворения исходной потребности, выбранный из некоторого множества альтернатив, сформулированных на основе специального знания.

Потребность - категория объективная, цель - субъективная категория, определяемая имеющимся опытом. Результат - это мера достижения конкретной цели, т.е. мера удовлетворения потребности. Цель есть конкретное выражение потребности, сформулированное на основе имеющегося опыта и определяющее конкретное функционирования создаваемой системы. Отсюда возникает причинно-следственная цепочка (рис. 16): потребность ~ цель ~ функционирование (управляемой) системы ~ результат.

Реализация потребности связана с возможными альтернативными путями ее реализации. Выбор альтернативного варианта связан с оценкой возможностей на данном уровне знания, то есть определяется не только выбором определенной и конкретной совокупности методов и средств, обеспечивающих реализацию модели в данных условиях.

Потребность - это то, что объективно связывает человека (и вообще живое) с внешней средой (миром), в том числе и с социальным, как некоторое (определяющее) условие обеспечения его жизнедеятельности и существования.

Существование субъектов поддерживается возникновением и удовлетворением потребностей.

Для людей она является движущей «пружиной» поведения и сознания, определенной зависимостью человека от внешнего мира, субъективному миру, ее нуждой в таких предметах и условиях, которые необходимы для ее нормальной жизнедеятельности, для самоутверждения и развития».

Цель - это совокупное представление о некоторой модели будущего результата, способного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реальных возможностях, оцененных по результатам опыта.

Свойства цели:

¾ цель находится в непосредственной зависимости от потребности и является в этом процессе ее прямым следствием;

¾ выбор цели сугубо субъективный, то есть выбор основан на конкретном знании индивида или сообщества;

¾ цель конкретна;

¾ цель всегда несет в себе элемент неопределенности, что приводит к некоторому «рассогласованию» фактически полученного результата и той модели, которая была сформирована;

¾

наличие неопределенности в исходной модели делает цель средством оценки будущего результата.

 

 

Рис. 16. Понятие цели системы управления.

 

Принято считать, что требование (предписание, директива) «вышестоящей» организации безусловно для «нижестоящей», и поэтому автоматически трансформируется в цель для него, которую необходимо также безусловно реализовать.

Цель реальных систем можно свести к трем основным видам формального их задания:

¾ требуемое конечное состояние системы;

¾ требуемый порядок смены состояний - движения системы;

¾ требуемое «направление» движения системы без фиксации конкретной конечной точки.

ЗАКОН УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ