Опубликован: 11.10.2017 | Доступ: свободный | Студентов: 978 / 195 | Длительность: 11:32:00
Лекция 1:

Системы. Общее описание

Лекция 1: 123456 || Лекция 2 >

Введение

"Je vis ensuite un ciel nouveau et une terre nouvelle; car le premier ciel et la premiere terre etaient passes, et la mer n’etait plus." (La Sainte Bible)11"А затем я увидел новое Небо и Землю, так как первородные Небо и Земля канули, и Море тоже" (Священная Библия) [243, р. 1038].

В данном учебном пособии системный анализ — научная дисциплина, предметом изучения которой являются системы любых типов и назначений в любом их проявлении.

Традиционно же под системным анализом понимается "...методология решения комплексных проблем развития промышленности, транспорта, обороны, образования и других областей, а также проблем построения организаций..." [151], т.е. методология решения сложных проблем с целью принятия решений. "Впервые системный анализ получил распространение в США в 50-е годы в форме совокупности системных теорий, концепций и разработок, объектами которых выступала практическая управленческая деятельность..." [229]. "...Системный анализ явился дальнейшим развитием исследования операций и системотехники, имевших шумный успех в 50-е и 60-е годы" [179]. В вузах СССР, а затем Украины, дисциплина "системный анализ" постепенно эволюционировала от исследования операций и системотехники к более глубокому изучению систем (понятия и определения, строение и функционирование систем, классификация, модели, закономерности и т. д.) и расширению арсенала применяемых методов (формализованного представления систем и моделирования, использования интуиции и опыта специалистов, имитации и др.) [159, 186, 228]. Актуальность развития системного анализа (системных исследований) приобрела общенаучный характер [39, 92, 122, 233]. В настоящее время методология системного анализа используется в большинстве областей практической деятельности. "...Роль системных исследований особенно велика на начальных стадиях научного исследования, а для проектирования — на всех стадиях" [106].

Другим традиционным направлением системных исследований является общая теория систем, впервые сформулированная и провозглашенная известным ученым Л. фон Берталанфи в 1947г. [19]."Общая теория систем представляет собой логико-математическую область исследований, задачей которой является формулирование и выведение общих принципов, применимых к системам вообще..." [18]. При этом система была определена как совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой. Математически это выражается по разному. Наибольшую известность на настоящее время получили три типа общей теории систем (назовем их системными теориями): 1) на базе теории множеств М. Месаровича [137]; 2) в форме алгебраических систем [47, 48, 137]; 3) в форме параметрических систем [210]. Все три типа теории опираются на понятие множества и позволяют привлечь к анализу систем хорошо развитые теорию множеств [218], математические структуры с различного рода упорядочениями (линейный порядок, частичный порядок, решетка и т. п.), алгебраические структуры (булева алгебра, группа, кольцо, поле и т. п.), метрические и топологические структуры (метрические и топологические пространства), алгебраические системы (множество, на котором фиксированы некоторые операции и отношения), логико-математические языки [91, 96]. Очевидно, что системные теории расширяют и углубляют средства системного анализа. Однако, определение системы через множество элементов не учитывает основной ее признак — целостность, а также внутреннюю сложность элементов, поэтому имеет ограничения в условиях и эффективности применения [193].

"...Одной из целей построения общей теории систем является создание общего теоретического языка..." [170]. Однако, "...преждевременная математизация сбила с пути многие исследования" [170, с.76].

Следующим направлением развития системных исследований является так называемый "системный подход" или методология системных исследований [188, 212]. "Системный подход направлен на разработку специфических познавательных средств, отвечающих задачам исследования и конструирования сложных объектов. Он представляет собой своего рода методологическую сердцевину всей совокупности современных системных исследований..." [23]. Первоначальная формулировка принципа системности восходит к периоду становления науки времен Платона, Аристотеля и др. [34]. "Советские исследователи опираются на богатую традицию системного подхода. Тектология А. А. Богданова и теоретическая биология 20 — 30-х годов, физиология активности Н. А. Бернштейна и культурно-исторический подход в психологии Л. С. Выготского, широкий фронт кибернетических исследований в послевоенное время, работы И. И. Шмальгаузена и многих других — вот далеко не полный перечень современных системных исследований в СССР" [22]. "...Все большее число исследователей стало использовать принцип целостности в качестве методологии..." [23]. "Отличительные особенности ... использования принципа целостности ... могут быть сведены к следующим моментам: во-первых, достаточно четкое и резкое определение границ объекта, выступающее в качестве основания для отделения объекта от среды и разграничения его внутренних и внешних связей; во-вторых, выявление и анализ системообразующих связей объекта и способа их реализации; в-третьих, установление механизма жизни, динамики объекта, т.е. способа его функционирования или развития" [237]. Для реализации понятия целостности как методологического принципа необходимо сформулировать в систематическом виде совокупность методов исследования и конструирования систем разных типов и классов [179]. Таким образом, принцип целостности является основополагающим в исследовании систем и, следовательно, должен быть учтен в системном анализе.

В настоящее время три рассмотренных системных направления (традиционный системный анализ, общая теория систем, системный подход) образуют существенную группу средств для решения системных проблем. Однако, все-таки, системные исследования носят изначально индуктивный, а не дедуктивный характер. В их основе лежит практическая потребность исследовать системы [240]22Системными исследованиями занимаются специализированные организации во многих развитых странах мира (США, Япония, Франция и др.). Прикладными разработками занимается Международный институт прикладного системного анализа в г. Вена [38]. В бывшем СССР в этой области специализировались: Институт истории естествознания и техники АН СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт системных исследований ГКНТ и АН СССР, Институт кибернетики АН УССР, большинство головных отраслевых НИИ. Практическая значимость системных исследований в современных условиях продолжает возрастать [109]. . Поэтому основные свои средства системные теории и методология получили из частно-научных системных исследований, т.е. наук по исследованию систем определенных типов. Таковыми являются биология [216, 217] и психология [150], исследующие естественные живые системы, технические науки [54, 56, 86, 110] и лингвистика [135], исследующие искусственные системы, физика [8], исследующая естественные неживые системы, физическая география [162], исследующая смешанные системы и др. Многие частно-научные теории располагают собственным математическим аппаратом исследования систем: теория градостроительных систем [65, 66, 163], системы в механике [9], экологические системы [112] и др.

Промежуточное положение между частно-научными теориями и системными теориями по степени общности занимают междисциплинарные теории, такие как теория управления (кибернетика), теория динамических систем, теория вероятностей и др. Эти теории имеют развитый математический аппарат и применимы к различным типам систем.

Однако, в целом на настоящее время "...теорию систем отличает... недостаточная системность, заключающаяся главным образом в отсутствии достаточно строгих формулировок целей и задач исследования, областей их применения и, главное, в отсутствии четких выводов, следующих из так называемых системных исследований" [33].

Каким же должен быть системный анализ, чтобы с его помощью можно было исследовать любые системы в любых проявлениях?

Во-первых, необходимо располагать признаками идентификации системы (несистемы). Одним из таких признаков может быть принцип целостности из системного подхода.

Во-вторых, системный анализ, как научная дисциплина, должен базироваться на обобщающей теории, которая определяла бы границы и структуру системных исследований с помощью различных частно-научных, междисциплинарных, системных и других теорий, средств и методов. Такой обобщающей теорией должна быть общая теория систем.

В-третьих, системный анализ должен иметь структуру, опирающуюся на все множество систем, охватываемое общей теорией систем, и определяющую место в системных исследованиях всех применимых частно-научных, междисциплинарных, системных и других теорий, средств и методов.

В-четвертых, системный анализ должен охватывать средства и методы исследования конкретных систем (например, в форме методик), а если таковых средств и методов не имеется, то указывать общие пути проведения таких исследований (т.е. решения поставленных проблем).

В-пятых, системный анализ должен быть простым и понятным.

Таковы, в общих чертах, аспекты системного анализа, излагаемые в настоящем учебном пособии.

Лекция 1: 123456 || Лекция 2 >
Валентина Герасимова
Валентина Герасимова
Россия, г. Йошкар - Ола
Ирина Титова
Ирина Титова
Россия, г. Екатеринбург