Основи системного аналізу

1.Призначення та визначення системного дослідження

Системний аналіз виник у відповідь на вимоги практики, що поставила перед людством необхідність вивчати та проектувати складні системи , управляти ними в умовах неповної інформації, обмеженості ресурсів, дефіцити часу. СА – це особливий тип науково – технічного мистецтва, що виникає в наслідок органічної єдності суб’єктивного і об’єктивного , а тому досвідчений дослідник досягає значних результатів, а механічне застосування методик і прийомів СА недостатньо кваліфікованими особами не дозволяє отримати корисні результати. Для успішного застосування СА повинен базуватися на певному теоретичному фундаменті, а з іншого боку успішні приклади застосування СА повинні служити прикладами для наслідування. Теоретичне обґрунтування привело до формування таких напрямків системних досліджень, як система динаміка, евристичне програмування , імітаційне моделювання та інше. СА - це методологія дослідження таких властивостей та відношень в об’єктах, що 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 досягнення. Метою застосування СА до конкретної проблеми є підвищення ступеня обґрунтованості рішення, що приймається. Сила СА в тому, що він дозволяє розкласти складну проблему на компоненти аж до постановки конкретних задач. СА застосовується для розв’язання складних проблем, що пов’язані з діяльністю людей, котру умовно можна поділити на дві області:

рутинна діяльність, розв’язання регулярних, щоденних завдань;

розв’язання нових задач, що виникають вперше.

2. Принципи системного підходу

Принципи системного підходу є загальними положеннями , що відображають відношення, абстраговані від конкретного змісту прикладних проблем.

Основними принципами системного підходу є:

Принцип остаточної глобальної мети: означає, що в системі все повинно бути спрямоване на досягнення призначення , підпорядковане глобальній меті. Будь-які зміни, удосконалення та управління повинні оцінюватися виходячи з того, що чи сприяють вони досягненню мети.

Принцип єдності: сумісний розгляд системи і як цілого , і як сукупності компонент (елементів, підсистем, систему утворюваних відношень.

Принцип зв’язаності: довільна компонента системи розглядається сумісно з її зв’язками з оточенням.

Принцип модульності: вказує на можливість розгляду замість частини системи сукупності входів та виходів цієї частини, тобто дозволяє абстрагуватися від зайвої деталізації за умови збереження можливості адекватного описання системи.

Принцип ієрархії: акцентує увагу на корисності відшукання або створення в системі ієрархічного характеру зв’язків між її елементами , цілями, модулями. У випадку відсутності ієрархії дослідник повинен вирішити , в якому порядку він буде розглядати складові системи та напрямок конкретизації своїх уявлень.

Принцип функціональності: стверджує, що довільна структура тісно пов’язана з функціями системи та її складових , і створювати структуру необхідно після

зрозуміння функцій системи.

Принцип розвитку: повинен закладатися при побудові штучних систем як здатність до вдосконалення, розвитку системи за умови збереження якісних особливостей. Структура системи та її функції повинні розглядатися сумісно з пріоритетом функцій над структурою.

Принцип децентралізації: орієнтує на розумний компроміс між повною централізацією та наданням здатності реагувати на певні дії частинам системи. Система з повною централізацією буде негнучкою, нездатною до пристосування. Досягнення спільної мети в сильно децентралізованій системі може забезпечитися лише стійким механізмом регулювання, що не дозволяє сильно відхилятися від поведінки, що веде до досягнення спільної мети.

Принцип невизначеності: стверджує, що в багатьох випадках працюють з системою, про не яку не все відомо, чи не все зрозуміло в її поведінці Це може бути система з невідомою структурою, непередбачуваним перебігом деяких процесів , зі значними відмовами.

3. Поняття „декомпозиція”. Типи структур.

Декомпозиція – це поділ системи на частини з метою зробити зручнішими певні операції з цією системою. Найважливішим стимулом і суттю декомпозиції є спрощення системи, надміру складної для розгляду цілком. Таке спрощення може фактично приводити до заміни системи якоюсь іншою , в певному сенсі відповідною первинній – це здійснюється введенням гіпотез та послабленням або відкиданням деяких зв’язків та елементів в системі , або відповідати реальній системі і полегшувати роботу з нею – в цьому випадку потрібна розробка спеціальних процедур узгодження та координації частин.

Структура – це множина частин або форм , що знаходяться у взаємодії та специфічному порядку , необхідному для реалізації функцій. Структура системи – це стійка упорядкованість у просторі і в часі її елементів і зв’язків. Властивістю структури є можливість існування протягом певного часу за допомогою звязуючого пристосування для збереження елементів та їх відношень приблизно в одному і тому ж порядку, реагуючи при цьому на дії середовища. Типи структур: мережу, кістякову, ієрархічну; ті, що включають різні комбінації взаємозв’язків елементів.

Мережна модель може використовуватися як для описання фактичних структурних зв’язків між елементами системи, або ж абстрактним функціональним представленням взаємодій між підсистемами. Ієрархія – це структура з підпорядкованістю , тобто з нерівноправними зв’язками – дії в одному напрямку виявляють набагато більший вплив, аніж в оберненому. Є два типи ієрархічних структур: деревоподібна та ромбовидна. Деревоподібна – є найпростішою для реалізації та аналізу. В майже всіх випадках в ній виділяються ієрархічні рівні – групи елементів, що знаходяться на однаковій відстані від головного елемента . Ромбовидна – приводить до множинної підпорядкованості, належності елементів нижнього рівня.

4. Поняття ієрархії елементів системи. Типи ієрархічних структур

Ієрархія – це структура з підпорядкованістю , тобто з нерівноправними зв’язками – дії в одному напрямку виявляють набагато більший вплив, аніж в оберненому. Є два типи ієрархічних структур: деревоподібна та ромбовидна. Деревоподібна