1. Місце системного аналізу у сучасній науці і практиці. Предмет і задачі дисципліни, зв'язок з іншими дисциплінами. Історія розвитку


Назва1. Місце системного аналізу у сучасній науці і практиці. Предмет і задачі дисципліни, зв'язок з іншими дисциплінами. Історія розвитку
Сторінка1/6
Дата09.06.2013
Розмір0.53 Mb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Історія > Документи
  1   2   3   4   5   6
1. Місце системного аналізу у сучасній науці і практиці. Предмет і задачі дисципліни, зв'язок з іншими дисциплінами. Історія розвитку.

Витоки системного аналізу з’явилися з початком воєнного мистецтва, торгівлі і виробництва. Але стартовий етап встановлення – перша половина 20ст. і є періодом появи і формування основних ідей системного мислення.

«Вчення про біосферу і її поступовий перехід у ноосферу». Володимир Іванович Вернадський, 1893-1918рр.

Олександр Олександрович Богданов. «Загальна організаційна наука або тектологія». Богданов почав створювати теорію організації, яку назвав тектологією. В наступні роки теорію організації, яка співпадала з теоріє. Систем займалися вчені Шмальгаузен та Беклемішев. 1913-1929рр.

«Загальна теорія систем». Австрійський фізіолог Людвіг ван Берталанді. 1934-1949рр. Він досліджував загальні властивості, притаманні достатньо складним організація матерії, незалежно від їх природи (фізична, біологічна, соціальна).

Всі праці носили описовий характер і не опиралися на математичний апарат.

Виникнення математичної теорії систем пов’язане з іменами таких вчених: Месарович, Такахара, Мако. Їх праця – «Теорія ієрархічних багаторівневих систем».

Становлення дисципліни як системного аналізу почалося в кінці 20ст., коли зявилися роботи по теорії регулювання, оптимізації рішень, роботи по кібернетиці, по системотехніці, теорії систем. Розвиток системного аналізу пов'язаний з дослідженням операцій і розвитком ЕОМ як засобу обробки інформації.

Призначення системного аналізу:

1) люди створюють різні системи для розв’язання відповідних проблем. Щоб створити систему необхідно мати сукупність відповідних знань, відповідної інформації, різних матеріальних засобів та способів використання. Необхідно організувати діяльність людей. Тобто – це підбір системного інструментарію для розв’язування поставленої задачі.

2) для проектування чи дослідження системи необхідно визначити її цілі. Призначення системи спочатку формується загально в нечітких термінах і її необхідно конкретизувати, довести через послідовні рівні до конкретних критеріїв і показників. Тобто – декомпозиція мети.

3) для досягнення цілей можуть використовуватися найрізноманітніші засоби з різних областей діяльності людей, які відрізняються за вартістю, доступністю, дефіцитністю та іншими характеристиками. Це породжує необхідність існування єдиного методу для відбору засобів досягнення цілей. Тобто – формування критеріїв відбору для досягнення цілей.

4) вибираючи конкретні засоби для досягнення цілей та способу дій, люди створюють різні варіанти прийняття рішень. Для того, щоб ці варіанти порівняти між собою і вибрати найкращий – це і є наступне призначення системного аналізу.
2. Декомпозиція задачі прийняття рішень та оцінка властивостей альтернатив.

Загально прийнятим принципом який полегшує прийняття рішення є перехід від порівняння альтернатив в цілому до порівняння альтернатив за їх окремими властивостями. Основна ідея такого підходу полягає у тому, що стосовно окремої властивості суттєво легше сказати яка з альтернатив переважає над іншими.

Порівняння за окремими властивостями називається декомпозицією (виділенням). Властивості першого ієрархічного рівня можуть ділитися на інші групи властивостей і так дальше. Глибина такого поділу визначається прагненням дійти до тих властивостей, які зручно порівнювати між собою. Порівняння альтернатив за окремими властивостями може бути виконано трьома способами:

  1. На основі попарного порівняння альтернатив за представленою властивістю.

  2. На основі введення реальних характеристик даної властивості.

  3. На основі введення штучних числових характеристик даної властивості.

Вважається що для двох альтернатив χ1 таχ2 з висхідної множини альтернатив χ ми можемо здійснити вибір однієї із них, яка переважає іншу за представленою властивістю. З формальної точки зору для альтернатив χ1 таχ2 з висхідної множини χ вводиться бінарна операція порівняння за властивістю χ1®χ2(такий запис означає що дві альтернативи порівнюються між собою за операцією ®).

Χ 1- χ1 не гіршою від альтернативи χ2

χ12–χ1 краща від χ2.

Порівняння елементів на основі співставлення їм числа є найбільш аргументованим способом вибору, але при цьому необхідна впевненість, що виконане співставлення є об’єктивним. Можна стверджувати, що в задачах прийняття рішень необхідно прагнути довести декомпозицію до тих рівнів на яких можливими є числові оцінки. Властивості альтернатив для яких існують об’єктивні числові характеристики прийнято називати критеріями, отже отримання сукупності критеріїв це є найкращий результат декомпозиції.

Введення числових характеристик є настільки добрим для практичної реалізації, що до його аналогу звертаються навіть тоді коли природні реальні числові характеристики відсутні. В такому випадку вводять штучні оцінки типу балів.
3. Характеристика системних понять: теорія систем, системний аналіз, системний підхід.

Існую з поняття: системний аналіз, теорія систем та системний підхід. Об’єктами вивчення 1 та 2 є великі і складні системи. Теорія систем носить методологічну направленість і іє теоретичною основою системного аналізу. Системний аналіз має практичну направленість і є інструментом системного підходу. Системний підхід – це загальний методологічний принцип аналізу об’єктів різноманітної природи з позиції їх системності, як однієї з форм існування матерії. Предмента область системного аналізу зводиться до вивчення складних багаторівневих систем різної природи та різних видів і класі з різноманітними властивостями і відношення між ними. Предметна область є настільки широка, що не підлягає строгій і однозначній класифікації та впорядкуванню. Системний аналіз – це сукупність методів та засобів, які використовують:

- при прийнятті рішень під час проектування, створення, модернізації, управління соціальних, економічних, технічних систем;

- для проведення аналізу вартість-ефективність;

- при прийнятті компромісних рішень;

- при розвитку енергетичних ресурсів;

- визначення політики інвестицій в різних областях;

- в задачах розміщення;

- при проведенні конкурсів (заміщення вакантних посад).
4. Алгоритм знаходження множини Паретто.

Спочатку проводиться порівняння і оцінка окремих властивостей альтернатив, а після цього ми повинні порівняти альтернативи в цілому між собою, такий процес називається композицією.

Нехай всі властивості альтернатив мають числову оцінку, тобто є критеріями. Позначимо критерії Сі(χ). В даному випадку будь-якій альтернативі може бути співставлень точка n-мірного простору, координати цієї точки – це значення відповідних критеріїв і цей простір називатиметься En–критеріальним. Чим більше значення і-го критерію тим можна вважати що дана альтернатива є кращою від другої альтернативи за тимжеш критерієм.

Чи існують не покращувані альтернативи?

Не покращувані альтернативи практично завжди існують і їх множинна називається множиною Паретто. Для того щоб визначити множину не покращуваних альтернатив необхідно ввести обмеженість значень критеріїв.

Із даного рисунку (1) видно що не покращуваною альтернативою буде та що лежить вище і правіше від всіх. На рисунку (2) таких альтернатив може бути більше (дві і більше), другий випадок є найбільш типовим для практики. На рисунку (3) всі альтернативи не покращуванні.

Перша частина лабораторної полягає в синтезі множини Паретто і друга полягає в тому щоб вибрати одну альтернативу на синтезованій множині.
5. Поняття системи. Способи опису системи.

В літературі зустрічається більше 40 різних означень поняття системи. Усі вони поділяються на 3 групи:

1) система розглядається як деякі класи математичних моделей;

2) системи визначають через поняття системного підходу: «елемент», відношення», «зв’язки», «цілісність».

3) систему визначають з позиції теорії регулювання через такі поняття: вхід, вихід, закони поведінки, обробка інформації, управління.

Система – це сукупність елементів, які певним чином пов’язані і взаємодіють між собою для виконання заданих цільових функцій. Система утворює особливу єдність з середовищем та є елементом «над системи». У свою чергу й елементи системи можна розглядати як системи, якщо визначити інший критерій декомпозиції. Виходячи з визначень цієї групи, систему S будемо розглядати у вигляді: , де - множина елементів системи; - множина зв’язків між елементами системи; - множина зв’язків між елементами системи та зовнішнім середовищем; - множина нових (системних функцій), властивостей, призначень.

Елемент – це межа членування системи із погляду конкретного аспекту розгляду системи, вирішення конкретного завдання, досягнення поставленої мети. Систему можна розчленувати на елементи різними способами залежно від формулювання завдання, мети і її уточнення в процесі системного аналізу. Сукупність n ізольованих елементів ще не є системою. Для їх вивчення можна провести на більше n дослідних процедур. В цей же час: для дослідження системи із n взаємоповязаних елементів, необхідно вивчити n(n-1) зв’язків. Якщо характеризувати ці зв’язки найпростішим чином, тобто відмічати вбудь-який момент часу ti тільки наявність або відсутність впливу та загальна кількість станів системи буде рівною 2n(n-1).

Різноманітні описи системи відображають певні групи їх властивостей і дозволяють виявити впорядкованість, структурованість і функціональну організованість системи.

Будь-яка система або об’єкт передусім цікаві своїм призначенням, місцем, яке вони займають серед інших систем і об’єктів в навколишньому світі, своєю функцією. Тому для характеристики системи передусім повинен бути одержаний функціональний опис (ФО), який дозволяє оцінити призначення системи, її відношенню до інших систем, її контакти з навколишнім світом, напрямки можливих функціональних змін. Функціональний опис пов’язує зовнішні впливи на систему з її реакцією, відповіддю, поведінкою, дією на елементи системи. ФО може задаватися деяким оператором в алгебраїчній, логічній, диференціальній, інтегрально-диференціальній формі, який входить в скалярне, векторне або матричне рівняння. Оператор складається на основі вимірювання зовнішніх характеристик (принцип чорного ящика: вивчення зв’язку – вплив - реакція) або на сонові знань про будову системи.

Уявлення про будову системи дає її морфологічний опис (МО), що дозволяє виділити основні елементи, зв’язки, визначити тип структури. Можливими є три варіанти представлення морфологічного опису: з позиції теоретико-множинного підходу у вигляді структури (найпоширеніші типи структур: ієрархічні, багатозвязані, змішані) та у вигляді відповідної матриці суміжностей.

Ці два види опису системи доповнюються тертім – інформаційний опис (ІО), що дозволяє судити про рівень її організації (дезорганізації), передбачити в ймовірнісному розумінні реакцію системи на той чи інший вплив. Сюди входить також характеристика інформаційних потоків, циркулюючих в системі і дані про алгоритми взаємодії елементів.

Четвертий вид опису системи пов’язаний з характеристикою процесів зародження системи і еволюцією її розвитку в історичному плані – це генетико-прогностичний (ГПО).
6. Методи виробу альтернати в на множині Паретто.

Виділення множини Парето - це перший крок у порівнянні альтернатив. Можна взагалі обмежитися цим і вважати кращими всі ті альтернативи, які потрапили в цю множину. Однак в абсолютній більшості практичних задач вимагається у результаті вибрати лише одну альтернативу. Як же вибирати на множині Парето?

Методів такого вибору, заснованих на таких же природних припущеннях, як і ті, які привели до виділення множини Парето, на жать, не існує. Для подальшої формалізації вибору вводяться більш специфічні і часто досить суперечливі методи.

- метод лінійної згортки критерію з вагами.

- метод головного критерію.
7. Структурні властивості системи. Основні види ієрархічних структур та характеристика кожного з них.

- Закони внутрішнього функціонування системи - це закони зовнішнього функціонування для підсистем 1-го рівня і залежить від ф-й підсистем 1-го рівня.

- Показники якості виконують функції 1-го рівня впливають на ефективність всієї системи.

- Закони функціонування підсистем 2-го рівня є законами внутрішнього функціонування для підсистем 1-го рівня.

Елементи в системному аналізі - це найменша неподільна частина системи, але з точки зору поставленої мети. Зв’язки оцінюються за змістом (інформаційні, енергетичні, матеріальні, змішані) і за напрямком (прямі і обернені). Структура системи зберігається і збагачується через її функціональні трансформації. Вона також допомагає зробити різні перетворення системи. Структура – це стійка впорядкованість у просторі і часі її елементів і зв’язків між ними.

Ієрархія – це структура з підпорядкованістю, тобто з нерівноправними зв’язками. Поділяється на деревовидну і ромбовидну. Деревовидна - найпростіша для аналізу і реалізації. Майже в усіх випадках в ній виділяють ієрархічні рівні. Це групи елементів, які знаходяться на однаковій віддаля від головного елемента. Ромбовидна – приводить до множинної підпорядкованості. Приклад: коли один блок використовується для різних систем.
8. Охарактеризуйте вибір альтернативи на множині Паретто методом лінійної згортки критерію з вагами.

Вибирають альтернативу, у якої сума значень критеріїв максимальна. Розвиток цієї ідеї порівняння значень різних критеріїв веде до максимізації деякої вибраної функції від критеріїв f (С1 2, ..., Сn).

Вигляд f=AiCi найбільш використовуваний і називається лінійною згорткою критеріїв з мірою αi. На рис. 6.2 альтернативою з максимальною сумою критеріїв (згортка з аi=1) буде точка χ5.

Додавання критеріїв один до одного та інші операції над ними рідко бувають фізично обґрунтованими. Дуже штучно виглядає, скажімо, сума маси і міцності, вартості і ефективності. Введення функції від критеріїв - в більшості випадків вимушений прийом, що веде до необхідності експертного визначення ваг окремих критеріїв.



Рис. 6.2. Приклади вибору на множині Парето

Метод має важливу властивість — попереднє виділення множини Парето в них необов'язкове. Доводиться, що використання цих прийомів на всій множині альтернатив при досить загальних умовах дає той самий результат, що і на множині Парето. Іншими словами, методи згортки і головного критерію приводять до альтернатив, які належать множині Парето. Хоча призначення цих методів - виділяти єдину альтернативу, висока залежність рішення від мір і рівнів, виду згортки і вибору головного критерію приводить до того, що на практиці вважають за краще розв'язати набір задач з різним вибором усього перерахованого. Одержаний набір розв'язків у випадку їх значної розбіжності далі обробляється аналогічно наведеному нижче методу 4.
9. Ієрархічне представлення складної системи.

Для розв’язування складних, громіздких проблем використовують різні систематичні процедури, однією з яких є метод аналізу ієрархії. Спільним для таких систематичних процедур є використання декомпозиції з метою зменшення числа можливих помилок в процесі отримання інформації від експерта. Оскільки експерт має обмежені можливості щодо оцінювання якості багатьох альтернатив, тому краще коли процес отримання необхідної інформації буде складатися з деяких нескладних процесів.

МАІ - це систематична процедура, яка:

1) дозволяє представити складну проблему у вигляді мультидерева або ієрархії під проблем та альтернатив. Тобто проблема розбивається на простіші під проблеми і проводиться наступне оцінювання особою відносного степеня взаємодії елементів отриманої ієрархії структури особою, яка приймає рішення.

2) дозволяє уникнути складних порівнянь замінивши їх попарними. На грунті попарних порівнянь визначають локальні пріоритети (це власний вектор матриці попарних порівнянь), а на основі побудованої структури - будемо отримувати значення глобальних пріоритетів альтернатив.

3) надає можливість перевірки несуперечності тверджень експерта.

МАІ дозволяє структурувати і вирішувати різнорідні проблеми. Існують модифікації МАІ. Виділяють:

1. За характером зв’язків між критеріями та альтернативами:

- ієрархії, у яких кожен критерій має зв'язок з усіма альтернативами;

- ієрархії, у яких кожен критерій зв’язаний не з усіма альтернативами;

2. За методами порівняння альтернатив.

Послідовність:

1) побудова ієрархії починається з постановки проблеми. 1 рівень – корінь ієрархії.

2) проміжні рівні – рівні критеріїв (довільна кількість).

3) альтернативи – рівень листя.
  1   2   3   4   5   6

Схожі:

Модуль суб’єкти інфраструктури товарного ринку Змістовний модуль...
Предмет дисципліни "Інфраструктура товарного ринку" та його взаємозв'язок з іншими дисциплінами
Екзаменаційні питання з дисципліни Мова ЗМІ
Лексикологія як розділ мовознавства та її зв’язок з іншими лінгвістичними дисциплінами
Навчальна програма дисципліни для студентів спеціальності 030401...
Призначення курсу «Загальна історія держави та права». Предмет історії держави і права зарубіжних країн. Методологія науки та курсу....
Предмет, методи і завдання курсу «Регіональна економіка» та його зв’язок з іншими дисциплінами
Предмет регіональної економіки “захоплює” багато інших галузей економіки і, навпаки, практично усі інші галузі економіки мають справу...
ЗАТВЕРДЖУЮ
Предмет і задачі курсу «Бюджетна система». Місце дисципліні в підготовці бакалаврів-фінансистів. Історія виникнення, значення бюджетної...
Спеціальність “Економіка підприємства”, “Фінанси”,“Облік і аудит”,“маркетинг”
Основи економічних знань ” належить до гуманітарних при підготовці фахівців економічного профілю. Курс посідає важливе місце у навчальному...
Список контрольних питань до іспиту з дисципліни «Мотиваційний менеджмент»
Сутність мотивації, її місце в системі управління, зв’язок з іншими функціями управління
1 Предмет і завдання курсу "Історія економічних учень"
Предмет іст ек вчень – це процес виникнення розвитку боротьби і зміни системи ек. Поглядів на шляху розвитку сучасного сус-ва. Це...
Тема Місце релігії в уявленнях людини. Релігійна ситуація в сучасній Україні
Відмінність срямованності, ідейних змістів, головного пафоса детермінують предмет, ціль та завдання теоретичної системи аналізу релігії....
4. Законодавство, що регулюють засади організації та функціонування...
Предмет та система курсу “Судові та правоохоронні органи” і його співвідношення з іншими навчальними дисциплінами
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка