ЛК.01 - Введення до системного аналізу

та необхідність системного підходу
Предмет системного аналізу

Перелік питань

числі і прийняття рішень в них. Системний аналіз є складовою

частиною теорії систем разом із такими дисциплінами, як: кібернетика, інформатика, дослідження операцій та системотехніка.
Розвиток методів системного аналізу в основному пов’язаний із розвитком складових частин загальної теорії систем.
Кібернетика – вивчає системи зі зворотнім зв’язком і аспект керування інформацією в цих системах, розглядаючи при цьому строго формалізовані задачі.
Інформатика – займається дослідженням процесів збереження,
накопичення, перетворення, передачі даних та інформації із застосуванням комп’ютерної техніки.
Дослідження операцій – вивчає методи прийняття рішень при цьому переважно розглядаються формалізовані задачі.
Системотехніка – наука, яка вивчає застосування методів системного аналізу для дослідження технічних схем.

1. Визначення системного аналізу

підвищення ступеня обґрунтованості рішень у складних (слабко-структурованих) проблемах політичного, військового,

наукового, соціального і економічного характеру. Системний аналіз передбачає розгляд об’єктів як систем, переважно цілеспрямованих. Основні
методологічні засади системного аналізу базуються на принципах системного підходу.
Системний аналіз - науковий метод пізнання, що являє собою послідовність дій з установлення структурних зв'язків між змінними або елементами досліджуваної системи. Спирається на комплекс загальнонаукових, експериментальних, природничих, статистичних, математичних методів.
Системний аналіз - це сукупність методів, заснованих на використанні ЕОМ і орієнтованих на дослідження складних систем - технічних, економічних, екологічних і т.д. Результатом системних досліджень є, як правило, вибір цілком певної альтернативи плану розвитку регіону, параметрів конструкції і т.п.

розвитку складових загальної теорії систем і пов’язана із розвитком двох

понять: системності та керування, яке включає етапи прийняття рішень.
М.А. Ампер в його роботі «Дослідження філософії наук, або аналітичний виклад класифікації всіх людських знань» (част. І — 1834 p., II — 1843 p.), в якій була виділена наука про керування державою, названа кібернетикою.
Польський вчений Броніслав Трентовський в 1843 р. видав книгу «Ставлення філософії до кібернетики як до мистецтва керування народом». За Трентовським дійсно ефективне керування повинно враховувати всі внутрішні та зовнішні фактори, що впливають на об'єкт керування, а головна складність його реалізації пов'язана зі складністю поведінки людей. Броніслав Трентовський далеко просунувся в розумінні та усвідомленні системності людських колективів, груп, розумінні складності керування людьми.
О. О. Богданов (справжнє прізвище – Малиновський), який протягом 1911-1925 pp. видав 3 томи книги «Всеобщая организационная наука (тектология)».

систем і пов’язана із розвитком двох понять: системності та керування,

яке включає етапи прийняття рішень.
4. Н. Вінер. Праця «Кібернетика» 1948 р. визначає кібернетику як «науку про управління та зв'язок в тваринах та машинах». Пізніше Вінер почав аналізувати процеси в людському суспільстві з точки зору кібернетики. З кібернетикою пов'язаний розвиток таких системних уявлень, як типізація моделей систем, виявлення особливого значення зворотних зв'язків у системі, підкреслення принципу оптимальності в управлінні та синтезі систем, усвідомлення значення інформації та можливостей її кількісного описання, розвиток методології моделювання, особливо проведення обчислювальних експериментів із застосуванням комп'ютера (що привело до розвитку важливого напрямку моделювання - імітаційного). Однак кібернетика найбільш сильно проявила свої можливості при дослідженні технічних систем.
5. Виникнення загальної теорії систем (ЗТС) пов'язують з іменем австрійського фізіолога Людвіга фон Берталанфі, який в 20—30-і роки займався питаннями системного підходу при вивченні живих організмів, розвиваючи загальну точку зору на необхідність цілісного підходу в біології та фізіології. У 1956 р. він організував наукове товариство з досліджень у області ЗТС, що видавало щорічні збірники наукових праць, в яких системний підхід розглядався як універсальна концепція, що об'єднує інтереси різноманітних наук. У 1962-1968 pp. Л. фон Берталанфі включав в ЗТС багато наук: кібернетику, теорію інформації, теорію рішень, топологію, факторний аналіз, теорію множин, теорію мереж, теорію автоматів, теорію масового обслуговування, теорію графів.

суспільних науках та науках про поведінку емпіричним чином. Увага зосереджується

на науковому вивченні цілого та цілісності на противагу до поелементного, редукціоністського підходу. Реалізуються спроби оцінки рівнів складності та способів взаємодії і взаємних стосунків між компонентами системи, що аналізується. Широко використовуються математичні моделі для визначення подібності та ізоморфізмів в різних видах систем.
2. Системна технологія розглядає проблеми, що виникають у промисловості та суспільстві, які можна досліджувати шляхом 9 застосування теорії систем. У системному аналізі, науці про управління, дослідженні операцій, інформатиці та промисловій інженерії концепції ЗТС трансформуються при пошуку практичних розв'язань конкретних проблем.
3. Системна філософія намагається концептуалізувати взаємні зв'язки та взаємні залежності між теоріями, що сформульовані в різних сферах наукових досліджень, є спробою об'єднати розділи традиційної науки в межах філософських концепцій загальних систем.

3. Основні напрямки системних досліджень

своєрідні «правила поведінки» інженера, що конструює складні системи. Основними завданнями

системотехніки є:
виявлення та описання найзагальніших системних характеристик та закономірностей, що не залежать від конкретного типу технічних комплексів;
розроблення експериментальних методів, що дозволяють з достатнім рівнем достовірності та за умови прийнятного об'єму ресурсів оцінити теоретичні концепції;
розроблення методів реалізації принципів системотехніки при створенні та використанні конкретних систем.
Розвиток основних тенденцій в ЗТС спричинив виникнення системології. Вона розглядається як «комплекс понять і концепцій, що стосуються і системного підходу, і системного аналізу, і загальної теорії систем, і системотехніки, і теорії ієрархічних систем», тобто є поєднанням «науки про системи» та окремих аспектів «системної філософії».

коли система є більше ніж просто сума складових, які її

становлять.

Таким чином, вивчати системи необхідно одночасно як у напрямку декомпозиції, що дає змогу зрозуміти функціонування її окремих складових, так і у напрямку композиції, що дає можливість зрозуміти функціонування системи в цілому.

Серед підходів , які суттєво вплинули на формування принципів системного підходу слід виділити: логічний позитивізм, аналітична дедукція, редукціонізм, казуальна ( причинна) логіка, індуктивний підхід.

4. Передумови та необхідність системного підходу

та неспотвореною нашими особистими перспективами чи суб'єктивними

інтерпретаціями світу. Однак факти є багатовимірними і можуть інтерпретуватися по-різному.
Аналітична дедукція та редукціоністська логіка стверджують , що найкраще можна пояснити ціле шляхом пояснення його частин , тобто редукціоніст розв'язує складну проблему шляхом розбиття її на складові та окремого дослідження кожної з них , що приводить до розвитку спеціалізованих дисциплін з певними сферами дослідження та впливу.

Отже, виникає множинність в підходах , вчені спілкуються в межах своїх дисциплін, не розуміють наукову мову (тезаурус предметної області) один одного і не є в стані оперувати з системними проблемами.

виникає тоді , коли є розходження між бажаним

та дійсним, тобто це абстрактна категорія , що відображає розуміння людьми мотивів своєї діяльності. Проблеми породжуються та розв'язуються людьми, а тому поняття « проблема» має людські риси сприйняття, що породжує наступні труднощі:
неясність розуміння проблеми;
складнощі постановки проблем на віддалену перспективу;
складність класифікації проблем і , як наслідок , вибір неадекватних засобів їх розв'язання ;
спотворена оцінка проблем (близькі, але дрібні проблеми затуляють великі , але віддалені);
неправильна оцінка значимості проблем внаслідок вузькопрофесійної точки зору ;
змішування цілей, які необхідно досягнути, з засобами їх досягнення.

5. Предмет системного аналізу

відношень в об'єктах, які важко спостерігаються

та важко розуміються, за допомогою представлення цих об'єктів у вигляді цілеспрямованих систем та вивчення властивостей цих систем та взаємних відношень як відношень між цілями та засобами їх реалізації.
Системний аналіз відрізняється від інших методів дослідження тим , що:
• враховує принципову складність об'єкта , що досліджується; бере до уваги розгалужені та стійкі взаємні зв'язки його з оточенням ; враховує неможливість спостереження ряду властивостей об'єкта та оточуючого середовища;
• реальні явища , їх властивості та зв 'язки з оточенням переводяться далі в абстрактні категорії теорії систем ;
• ґрунтуючись на відомих властивостях складних систем дозволяє виявити нові конкретні властивості та взаємні зв'язки конкретного об'єкта дослідження;
• на відміну від інших методів, в яких точно визначені об'єкти, включає як один з важливих етапів визначення об'єкта , його знаходження чи конструювання;
• орієнтується не на розв'язання «правильно сформульованих» задач, а на створення правильної постановки задачі , вибір відповідних методів для її розв'язання;
• основне в СА - знайти шлях, яким можна перетворити складну проблему в простішу , яким чином не лише складну до розв'язання , але й для розуміння, проблему перетворити в послідовність задач, для яких існують методи їх розв'язання;
• СА завжди конкретний — завжди має справу з конкретною проблемою , конкретним об'єктом дослідження, є продуктивним тоді , коли застосовується до розв 'язання завдань певного типу.

що пов'язані з діяльністю людей.
Людську діяльність умовно

можна поділити на дві області:
рутинна - діяльність, розв'язання регулярних , щоденних завдань;
розв'язання нових задач, які виникають вперше.
Окрім того, проблеми розрізняються за ступенем їх структурованості :
добре структуровані та сформульовані кількісно;
слабко структуровані, в яких зустрічаються як кількісні, так і якісні оцінки;
неструктуровані, якісні проблеми.

Основною областю застосування методів СА є слабко структуровані проблеми, а для розв 'язання неструктурованих проблем в більшості застосовуються евристичні методи.