VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В современном понимании системный анализ – это научная дисциплина, занимающаяся проблемами принятия решения в условиях анализа большого количества информации различной природы. Из этого определения следует, что целью применения системного анализа является повышение степени обоснованности принимаемого решения, расширение множества вариантов, среди которых производится выбор, с одновременным указанием способов отбрасывания тех из них, которые заведомо уступают другим. В максимально упрощенном виде «Системный анализ – это некая методика, позволяющая не упустить из рассмотрения важные стороны и связи изучаемого объекта, процесса, явления» На мой взгляд самой важной из вышеперечисленных сторон является – объект. В процессе системного анализа Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое, обладающее определенной совокупностью признаков. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Системный анализ состоит из трех частей: методология, аппаратная реализация, опыт применения в различных областях знаний и практики.

• Методология в определенном смысле есть базовое начало системного анализа. Она включает определения используемых понятий, принципы системного подхода, а также постановку и общую характеристику основных проблем организации системных исследований;

• Под аппаратной реализацией будем понимать стандартные приемы моделирования принятия решения в сложной системе и общие способы работы с этими моделями. Модель строится в виде связных множеств (в простейшем случае – цепочек) отдельных процедур. Системный анализ исследует как организацию таких множеств, так и вид отдельных процедур, которые максимально приспосабливают для принятия согласующих и управленческих решений в сложной системе;

• Опыт применения – чрезвычайно обширная часть по содержанию. Важнейшими разделами являются научно-технические разработки и различные задачи экономики. Перечень лишь тех ветвей науки, где ссылки на системность исследований, анализа, подхода являются обычными, включает биологию, экологию, военное дело, психологию, социологию, медицину, управление государством и регионом, обучение и тренировку, выработку научного мировоззрения и многое другое.

Этапы системного анализа. Первый этап системного анализа - выявление проблемной ситуации. На этом этапе ищут ответа на вопрос “Что случилось?” Почему надо создавать (конструировать, совершенствовать) новую систему? или решать какую-то задачу? Ответ должен быть сформулирован в четких, конструктивных терминах, позволяющих наметить пути ликвидации проблемной ситуации.

Осознание проблемной ситуации отвечает на вопрос “зачем?” относительно системы, которая должна быть усовершенствована, либо сконструирована заново. Таким образом, выявление проблемной ситуации задает смысл работы над системой. Второй этап - формирование набора целей, достижение которых обеспечит ликвидацию (компенсацию последствий) или, хотя бы, снижение остроты возникшей (или выявленной) проблемной ситуации. Набор целей в своей совокупности должен определять состояние системы, достижение которого ликвидирует проблемную ситуацию. При этом набор целей должен быть задан через такие показатели, которые позволяли бы оценивать степень приближения именно к заданной цели. Совершенно не конструктивными являются “лозунговые” формулировки целей, такие как, “повысить качество”, “добиться уменьшения потерь”, “повысить эффективность управления” и т. п. Таким образом, на этом этапе отвечают на вопрос: “Каких целевых показателей необходимо достигнуть, чтобы ликвидировать проблемную ситуацию? ”На третьем этапе осуществляется формирование набора функции или действий, которые надо осуществить (осуществлять) для достижения сформулированных на втором этапе целей. То есть формируется ответ на вопрос: “Что надо делать (сделать) для того, чтобы намеченные цели были достигнуты?” или на вопрос: “Как должна функционировать система, способная постоянно отслеживать сформулированную цель?” Четвертый этап - проектирование системы (или комплекса средств). Подбирается элементная база системы, разрабатывается ее структура, на основе которой возможна реализация набора фунцкции, сформированного на третьем этапе. На четвертом этапе предполагается “проникновение” внутрь “черного ящика”, представляющего систему, и выявление таких элементов и отношений между ними, которые обеспечивают целенаправленное функционирование системы. Итогом четвертого этапа является ответ на вопрос: “На базе каких средств и методов может быть эффективно реализован необходимый набор функций?” И, наконец, на пятом этапе осуществляется проверка реализуемости спроектирован-ной системы при заданных внешних условиях. Проверка осуществляется в лабораторных условиях, с помощью методов имитационного моделирования и, в конечном итоге, на натурных испытаниях. Итогом проверки является ответ на вопрос: “Так ли хороша система на практике, как она была задумана в проекте и в какой мере ликвидирована проблемная ситуация?”

Совместные действия человека и ЭВМ, социальные системы. В настоящее время важнейшими носителями действий являются человек и вычислительная техника. При этом человек может выполнять как формализованные, так и неформализованные процедуры и операции, а ЭВМ – только формализованные. Рассмотрим систему действий, в которой имеются как те, так и другие процедуры. Именно на примере взаимодействия человека и ЭВМ было впервые осознано значение сочетания формализованных и неформализованных действий. Перейдем к важному примеру, демонстрирующему различные аспекты этого взаимодействия. Пусть имеется комплекс, состоящий из ЭВМ с пультом оператора в виде дисплея, подсоединенного к ЭВМ банка данных с нужной информацией, библиотеки программных средств и библиотеки математических моделей, также хранящихся во внешней памяти комплекса, дополнительных технических средств в виде графопостроителя (чертежной машины), устройства для печатания и размножения текстовых результатов, средств для обработки результатов эксперимента и др. Напомним, что и дополнительные средства также подсоединены к основной ЭВМ. Такой комплекс в советской литературе принято называть АРМом – автоматизированным рабочим местом. Высококвалифицированный оператор, который свободно владеет этим комплексом, начиная решать на нем научную, инженерную, конструкторскую или другую задачу, вызывает модель из библиотеки моделей, наполняет ее информацией с помощью библиотеки данных и «запускает» на расчет или оптимизации с помощью имеющихся в его распоряжении программ. При этом он предусматривает остановки работы в определенный момент времени, по завершении стадий процесса, при возникновении особых ситуаций. В эти остановки он оперативно оценивает полученную информацию и принимает решение на изменения г) модели, данных, выборе программы и ее внутренних параметров и т.д. Далее продолжаются новые формализованные операции до следующей остановки. Так специалист двигается к поставленной перед ним цели. Опыт работы на АРМах и просто больших вычислительных машинах с развитым программным и другим обеспечением (сервисом) показывает, что общение с ЭВМ может приводить к качественно новому уровню проникновения в проблему. Тесный контакт с вычислительной техникой приводит к тому, что человек начинает «ощущать» задачу. Быстрая реакция машины на запросы информации и изменения в процессе работы позволяет часто неосознанно предвидеть последствия своих решений и в результате существенно быстрее достигать цели. Диалог между человеком и ЭВМ имеет целый ряд аспектов, из которых мы рассмотрели здесь только один, главный – чередование формализованных и неформализованных действий.

Роль вычислительной техники и информационных технологий в системном анализе. В настоящее время развитие системного анализа, прежде всего, характеризуется осмыслением широчайшего проникновения вычислительной техники в процесс принятия решения в сложной системе. Программные и технические средства различного уровня и масштаба выполняют значительное число отдельных процедур и начинают эффективно использоваться для составления наборов процедур и контроля за ходом решения задач в целом. Особое место при анализе и принятии решения занимают такие сравнительно новые объекты, как информационная база (банки данных), диалоговые системы, имитационное моделирование. Эти объекты, обычно воспринимаемые как части автоматизированных систем или как специальные, использующие ЭВМ методы исследования, могут и должны рассматриваться и в качестве важных понятий системного анализа. Они отражают существенные и достаточно абстрактные стороны современного состояния аппаратной реализации системных исследований. С точки зрения системного анализа это некоторые классы операций, обладающие внутренней структурой, универсальностью использования и другими особенностями. Ведущими среди этих объектов представляются диалоговые системы. Напомним, что их суть заключается в чередовании формализованных (ЭВМ) и неформализованных (человек) процедур и обычно характеризуется специальными средствами для организации диалога с ЭВМ и высокой оперативностью процедур, выполняемых ЭВМ и человеком.

Удачно организованные диалоговые системы эффективно усиливают возможности как машины, так и человеческого мозга и, в частности, позволяют решать задачи, недоступные только ЭВМ или только человеку. Диалог в виде вопросов и ответов присутствует в любой информационной базе, а также является удобным видом работы с имитационными моделями. Не останавливаясь здесь на других особенностях банков данных и имитации поведения системы, подчеркнем лишь общую основу этих понятий -взаимодействие человека и вычислительной техники. Можно выделить три стороны этого взаимодействия, одна из которых уже затронута, – это партнерство в выполнении операций, названное диалогом с ЭВМ. Вторая сторона – человек является создателем программных средств, программного продукта, без которых вычислительная техника мертва. Многообразие программ и уровни их сложности даже трудно себе представить. Их спектр простирается от программы решения квадратного уравнения или программы засылки информации в данную ячейку памяти до программы расчета вибрации корпуса ракеты и управления работой вычислительной сети, охватывающей несколько стран. Два последних программных средства, во-первых, в качестве внутренних элементов насчитывают сотни и даже тысячи более простых программ, а во-вторых, способны организовать значительное число вариантов их работы. Для системного анализа наиболее существенно то, что программы, пакеты программ выступают как средство исследования сложной системы, средство, готовящее решение в ней. Применение отдельного программного средства является элементарной процедурой системного анализа. Третья сторона взаимодействия человека и ЭВМ заключается в том, что именно человек оценивает решение или другую информацию, полученную с помощью вычислительной техники, и дает указание на использование результатов исследования на практике. В литературе по системным исследованиям

В системном анализе, понимаемом как исследование проблемы принятия решения в сложной системе, обращают на себя внимание чрезвычайно широкие и разнообразные области приложений. Они простираются от техники до экологии, от математики до социального планирования, от космических исследований до процессов обучения. Казалось бы, системный анализ давно должен иметь какое-то общее изложение, удовлетворяющее все эти области. Однако – такое изложение, где были бы систематизированы те принципы, рассуждения и методики, на применении которых основано множество прикладных работ, неизвестно, что дает основание на дальнейшую их разработку. Системный анализ как знание существует, но формулировки его положений и приемов крайне фрагментарны и, за редким исключением, нацелены на конкретные классы задач. Вдобавок укоренившееся представление об основах системного анализа состоит в разобщенном наборе методологических положений и математизированных структур, что в равной степени относится к отечественной и зарубежной литературе.

Литература

1 Блауберг И. В., Юдин Э. Г., Становление и сущность системного подхода, М., 1973;

2 Теория систем и системный анализ в управлении организациями : справочник [Текст] : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. "Прикладная информатика (по областям)" / под ред. В. Н. Волковой, А. А. Емельянова. - М. : Финансы и статистика, 2009. - . - 846 с.

3 Системный анализ в управлении. Под ред. А.А. Емельянова. – М.: Финансы и статистика, 2002.-368с.

4 Светлов М.. Теоретико-системные основы моделирования//Информационные системы и технологии - 2010. - №5. -С. 12-16.