Analiză de sistem: elementele de bază ale analizei de sistem, manuale și autorii acestora

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 05:39

Analiza de sistem (bazele analizei de sistem) este prezentată ca un set de instrumente și metode care sunt necesare în dezvoltarea și proiectarea obiectelor pe mai multe niveluri, metode de dezvoltare, argumentare și luare a deciziilor privind problemele de proiectare, precum și în ceea ce privește gestionarea sistemelor sociale, tehnice, economice și conexe (om-mașină).

Notă istorică

Există o definiție înrudită - o abordare sistematică, dar acest concept este colectiv. Apariția analizei de sistem (fundamentele analizei de sistem) a avut loc în anii 60 ai secolului trecut, datorită dezvoltării ingineriei sistemelor. Conform caracteristicilor metodologice și în teorie, baza analizei sistemelor constă dintr-o teorie generală a sistemelor și o abordare sistemică.

Analiză de sistem (SA) este folosită de specialiști în studiul sistemelor artificiale, dar rolul principal în procesajuns la persoană. Utilizarea unei astfel de abordări în rezolvarea problemelor manageriale atrage după sine spontaneitatea alegerii din punct de vedere al ambiguității, a cărei prezență este asociată cu factori legați existenți, care nu pot fi evaluați din punct de vedere cantitativ. Procesul CA își propune să găsească soluții alternative la o problemă și să calculeze scara incertitudinii, rezultând o comparație a opțiunilor cu criteriile relevante necesare pentru a atinge eficacitatea.

Sistem holistic

Conform fundamentelor teoretice ale analizei sistemelor, orice complexitate în management ar trebui considerată ca ceva complex cu componente care interacționează. Pentru a determina modul de rezolvare a problemelor legate de sistemul luat în considerare, este necesar să se facă distincția între obiectivele principale și secundare. Construirea unui model generalizat care să reflecte relația cu situația reală este procedura principală a SA. Având un prototip, procesul trece la etapa comparativă a analizei costurilor potențiale ale resurselor. SA nu există fără metode matematice aplicate care sunt utilizate pe scară largă în activitățile de management. Baza tehnică a procesului este sistemele informaționale și tehnologia informatică. Metodele următoarelor discipline joacă un rol principal în SA:

• modelare prin simulare;
• dinamica sistemului;
• programare euristica;
• teoria jocurilor;
• gestionarea programului-țintă.

Se obține un rezultat ridicat atunci când se utilizează metode de cercetare neformalizate și formalizate.

Proces de transformare a analizei sistemului

Precondițiile pentru următorul pas nou în dezvoltarea bazelor teoriei sistemelor și analizei sistemelor au apărut mai aproape de mijlocul secolului trecut, acest lucru s-a întâmplat datorită dezvoltării științei și tehnologiei, unde a început locul principal. să fie ocupat de funcționarea și organizarea obiectelor multicomponente.

În a doua jumătate a secolului al XX-lea, sarcini similare în problemele lor au trecut la nivel social. În anumite etape ale dezvoltării cunoștințelor teoretice și practice, teoriile sistemelor au început să apară ca discipline metodologice independente care s-au dovedit a fi utile în rezolvarea problemelor de inginerie și management. Toate acestea au dus la formarea SA. Cibernetica, teoria deciziei, modelarea simulării, cercetarea operațională, analiza experților, prototipul structural-lingvistic și managementul situațional s-au reunit de-a lungul timpului sub termenul „cercetare de sisteme”.

Ca direcție independentă, analiza de sistem (bazele analizei de sistem) a apărut în Statele Unite, a fost un pas forțat în rezolvarea problemelor aplicate de afaceri (determinarea necesității de upgrade a echipamentelor, creșterea numărului de angajați, prognozarea produsului cerere). Treptat, această abordare a pătruns în sfera activității manageriale a aparatului de stat, unde au avut loc transformări în dotarea tehnică a forțelor armate, implementarea statului. proiecte, explorare spațială.

Sarcini ale sistemuluianaliză

Această disciplină s-a format atunci când a fost necesar să se proiecteze și să analizeze sisteme la scară largă care sunt controlate cu resurse limitate și cu caracter incomplet al datelor disponibile. Sistemele mari sunt structuri spațiale cu un grad ridicat de complexitate, unde chiar și subsistemele sunt clasificate după tipul lor ca categorii complexe.

Bazele logice ale analizei sistemului se bazează pe rezolvarea următoarelor sarcini:

1. Rezolvarea unei situații problematice. Pentru aceasta, se studiază obiectul întrebării, se identifică motivele și se elaborează soluții.
2. Dificultate în alegerea soluției potrivite, care este asociată cu definirea unei alternative la un sistem progresiv.
3. Cercetarea proceselor de stabilire a obiectivelor, dezvoltarea mijloacelor de lucru cu obiectivele.
4. Organizarea managementului în sisteme ierarhice.
5. Identificarea problemelor similare cu obiective similare.
6. Combinând metode formale și informale de analiză și sinteză.
7. Proiectarea sistemelor de simulare de complexitate diferită.
8. Cercetarea complexului de interacțiuni ale obiectelor analizate cu mediul extern.

Utilizarea computerelor

În anii 60-70 ai secolului XX au apărut multe abordări ale analizei de sistem, care au devenit posibile puse în practică datorită introducerii computerelor. Utilizarea tehnologiei a făcut posibilă rezolvarea unor probleme complexe și trecerea de la studiul teoriei la aplicarea sa practică. Utilizarea pe scară largă a analizei de sistem este interconectată cu popularizarea metodei de management program-țintă, când, înainte derezolvați problema, întocmiți un program special, selectați specialiștii necesari, alocați resurse materiale.

Datorită dezvoltării tehnologice dinamice, au început să apară școli de analiză de sistem, unde au început să exerseze utilizarea planificarii strategice și managementului întreprinderii, precum și managementul de proiect al complexelor tehnice. În 1972, la Laxenburg, Austria, a fost deschis Institutul Internațional pentru Analiza Sistemelor Aplicate. Procesul de lucru a fost îmbunătățit datorită participării a 12 țări. Până în prezent, instituția lucrează în domeniul aplicării bazei metodologice a analizei de sistem pentru rezolvarea problemelor globale de scară internațională.

Școala sovietică

Dezvoltarea activă a SA se încadrează în anii 60 ai secolului trecut. A. A. Bogdanov a devenit precursorul școlii sovietice, el a propus conceptul de tectologie - o știință organizațională universală, interconectată cu teoria sistemelor de către Bertalanffy, care credea că dezvoltarea tuturor obiectelor are loc într-o manieră organizată, în funcție de diferențele de proprietăți ale întregului și ale elementelor sale constitutive. Ca urmare a unei astfel de analize, a fost posibil să se identifice parametrii excelenți ai conceptului de sistem complex - ipoteze și concluzii similare au început să apară în notele științifice, manualele despre bazele analizei sistemului au început să fie publicate ca instrumente didactice.

Bogdanov a început să se aprofundeze în studiul stării statistice a structurilor, studiul comportamentului dinamic al obiectelor, ținând cont de obiectivele organizației, subliniind rolul important al sistemelor deschise,modelare și analiză matematică. Toate ideile lui au fost continuate în lucrările lui Schmalhausen I. I. și Beklemishev V. N. Dar a fost Chernyak Yu. Analiza de sistem în proiectare și management.”

Profesorii străini și sovietici au început să publice manuale despre fundamentele analizei sistemului, atât ca disciplină separată, cât și ca parte integrantă a unora similare. Primele astfel de ediții sunt:

1. „Formarea și esența unei abordări sistematice” (1973), scris de Blauberg I. V. și Yudin E. G.
2. Systems Engineering: An Introduction to the Design of Large Systems (1962), Good G. H. and Macall R. Z.
3. „Probleme de sistemologie (probleme ale teoriei sistemelor complexe)” (1976), Druzhinin V. V. și Kontorov D. S.
4. „Analiza sistemelor complexe” (1969), Quaid E.
5. „Teoria sistemelor ierarhice pe mai multe niveluri” (1973), Mesarovic M., Mako D., Takahara M.
6. „System Analysis for Solving Business and Industrial Problems” (1969), Optner S.
7. „Introduction to System Analysis” (1989), Peregudov F. I. și Tarasenko F. P.
8. „Adaptarea sistemelor complexe” (1981), Rastrigin L. A.
9. „Bazele teoriei generale a sistemelor. Analiză logică și metodologică „(1974), Sadovsky V. N.
10. „Studii în teoria generală a sistemelor” (1969), Sadovsky V. N. și Yudin E. G.
11. „System Analysis and Control Structures” (1975) ed. V. G. Shorina.
12. „Abordarea sistemelor și teoria generală a sistemelor” (1978), Uyomov A. I.

Luptă spre unitate

Acum, bazele teoriei analizei sistemelor sunt folosite în toate domeniile. Sinteza cunoștințelor apare ca urmare a adunării și cooperării variațiilor sale structurale. Unitatea și sinteza sunt pași în dezvoltarea științei. Tipurile de integritate ale cunoștințelor științifice sunt:

1. Apariția ciberneticii, a teoriei generale a sistemelor, a semioticii și a altor discipline identice, există o sinteză a noilor cunoștințe.
2. Luptă pentru unitatea metodologică, când știința specială continuă în procesul de transfer al justificării sale teoretice către alte obiecte de cercetare (extindere metodologică).
3. Apariția unor concepte fundamentale în domeniul limbajului natural, care sunt ulterior incluse în sistemul de categorii filosofice (o formă conceptuală a unității științei).
4. Dezvoltarea și utilizarea unei metodologii filozofice unificate, care este cauza principală pentru formarea unei sinteze superioare la niveluri mai restrânse ale studiului ideilor.

Sistemul lumii întregi este o ierarhie de sisteme organizate și care interacționează. În practică, există o comparație și o coordonare a sistemelor lumii și gândirii umane. Se recomandă să începeți studiul bazelor analizei și managementului sistemului familiarizându-vă cu semnalele de referință prezentate de V. F.care este de natură sistemică. Datorită unor astfel de „semnale”, care sunt definiții și teze cu conținutul codificat al disciplinei, compilate de analiștii de sistem, este posibil să se prezinte informații noi în forma cea mai convenabilă pentru studiu și înțelegere.

Expresiile fundamentale ale profesorului

Manualul „Fundamentals of System Analysis” de V. N. Spitsnadel vorbește despre istoria dezvoltării procesului și, de asemenea, aprofundează cunoștințele cititorului despre fundamentele logice, metodologice și practice ale utilizării SA în știință, educație, tehnologie si economie. „Abordarea de sistem este una dintre cele mai importante proprietăți intelectuale ale unei persoane”, crede profesorul, oferind această expresie ca semnal de referință pentru începătorii în analiza sistemului. Înțelegând necesitatea interacțiunii dintre elementele sistemului pentru a obține rezultatul dorit, Spitsnadel demonstrează printr-o zicală care a fost rostită cândva de un ofițer englez în al Doilea Război Mondial: „Acești băieți nu vor lua nici măcar un fier de lipit până nu vor analizează strategia operațiunilor militare în întreg teatrul Pacificului.” Astfel, în această expresie, se poate urmări unitatea sarcinilor de importanță locală și globală.

În „Fundamentals of Systems Analysis” Spitznadel spune că abordarea, dacă este științifică, este deja sisteme. „Toată practica umană are o natură sistemică. Este necesar să se armonizeze gândirea și sistemicitatea.” El infirmă faptul că educația este liniară (non-sistemică), susține căgândirea este asigurată de educație, din care rezultă că trebuie să fie și sistemică. Profesorul vede importanța și avantajul utilizării SA în luarea deciziilor optime.

Vămă

CA este utilizat în diverse domenii de activitate. Fizicianul teoretician rus Makrusev V. V. a vorbit mult pe această temă, considerând disciplina sub o prismă versatilă (activitate vamală, dinamică cognitivă, sisteme informatice și informatice globale, management). În timpul vieții sale, a publicat destul de multe materiale didactice.

Manual Makrusev V. V. „Fundamentele analizei de sistem și managementului în vamă” a scris pentru a lua în considerare un model de management integrativ, aplicarea analizei de sistem și metode evolutive de cercetare în acest domeniu de activitate. Un astfel de manual conține informații importante despre esența disciplinei, ia în considerare segmentele și caracteristicile acesteia, analizează clasificările primare și principalele proprietăți ale sistemului. Manualul este destinat specialiștilor și maeștrilor, precum și oricărei persoane interesate de analiza sistemului.

Bazele analizei sistemului în vamă sunt discutate mai detaliat în alte manuale, note și publicații ale doctorului în științe fizice și matematice:

1. Directii inovatoare pentru dezvoltarea sistemului de coordonare a serviciilor vamale de stat.
2. Dezvoltarea sistemului și reglementarea economiei externe și a activităților vamale pe un model similar.
3. Planificare în teorie și dezvoltareobiectivele finale ale SA în vamă.
4. Transformarea instituției administrației vamale în structura serviciilor vamale: sarcina și caracteristicile soluției acesteia.
5. Dezvoltarea instituției vamale ca sistem de servicii vamale.
6. Analiza de sistem în vamă.

Multe ghiduri de studiu au fost scrise împreună cu colegii (Volkov V. F., Evseeva P. V., Dianova V. Yu., Timofeev V. T., Andreev A. F. și alții).

Literatura științifică și educațională

Bazele analizei sistemului în vamă sunt expuse de Makrusev V. V. în manualul cu același nume, unde examinează problemele acestei discipline, oferă o abordare integrată a dezvoltării sistemelor organizaționale, sociale și economice. Aici, pentru prima dată, apare termenul de „sistem vamal”, sunt identificate și analizate problemele moderne ale sistemului vamal, se determină opțiuni de control al informațiilor și se găsesc soluții manageriale la problemele emergente. Manualul discută despre software și instrumente de informare pentru munca analitică a reprezentanților autorităților vamale și, de asemenea, arată eficacitatea instrumentelor metodologice pentru activitățile de expertiză și analitice.

Manualul „Fundamentals of System Analysis” (Makrusev V. V.) este util pentru studenții care studiază la specialitatea „Vama”, „Analiză de sistem, management și prelucrare a informațiilor” și pentru conducerea departamentelor analitice ale RTU si departamente. Informațiile pot fi necesare pentru funcționarii vamali. Aici puteți găsi răspunsuri la întrebările privind stabilirea obiectivelor, metodologia și metodele de analiză a sistemului.

Învățământ profesional superior

Există o serie de manuale de analiză a sistemelor în care un student al unei instituții de învățământ superior poate găsi informațiile de care are nevoie. Un astfel de manual este „Fundamentals of Systems and System Analysis” de V. V. Kachal, care este recomandat studenților care studiază specialitățile „Informatică aplicată”, „Informatica de afaceri”, „Sisteme și tehnologii informaționale”, precum și altor studenți și absolvenți ai facultati economice. Manualul constă dintr-o prefață, introducere, întrebări de control și sarcini, două părți („bazele teoriei sistemelor” și „bazele analizei sistemelor”), 17 capitole și un glosar. Fiecare capitol are subsecțiuni care descriu fiecare problemă mai detaliat. La sfârșitul capitolului există un rezumat și o secțiune cu întrebări și teme.

Se recomandă lectura cărții dacă aveți întrebări despre următorul subiect:

1. Obiective și stabilirea obiectivelor.
2. Obiect, model și sistem.
3. Proprietăți și măsurătorile acestora.
4. Proprietăți constructive și funcționale ale sistemului.
5. Modele la nivel de sistem.
6. Clasificarea sistemelor.
7. Sisteme în management și organizare.
8. Metodologie și modelare în analiza sistemelor.
9. Modele matematice.
10. Metode experte și de rezolvare a problemelor structural-funcționale.
11. Metode de structurare.
12. Abordare sistem pentru prognoză.
13. Exemple de sisteme sistemiceanaliză.

Aceste fundamente ale analizei sistemelor și sistemelor ajută la rezolvarea problemelor globale de management în întreprindere, în educație, vamă și alte activități.

Tutorial de F. I. Peregudov și F. P. Tarasenko

Specialistii de orice profil se intreaba adesea despre o rezolvare rapida a unei probleme reale in lipsa educatiei necesare in alt domeniu, presupunand in legatura cu aceasta aparitia unor probleme suplimentare. Sarcini importante rămân pentru a reduce nivelul de complexitate al situației care a apărut, organizarea corectă a studiului sistemului în cauză și proiectarea unuia nou. Analiza aplicată modernă poate ajuta la rezolvarea problemelor enumerate mai sus. Această disciplină este de interes pentru aproape toți specialiștii, deoarece multe elemente au o natură similară, concepte de bază și metode de rezolvare.

Manualul „Fundamentals of System Analysis” de Peregudov și Tarasenko examinează:

1. Apariția și dezvoltarea vizualizărilor sistemului.
2. Modele și modelare.
3. Sisteme și modele de sisteme.
4. Sisteme artificiale și naturale.
5. Aspecte informaționale ale studierii sistemelor.
6. Rolul măsurătorilor în crearea modelelor de sistem.
7. Alegere (luarea deciziilor).
8. Descompunere și agregare ca proceduri SA.
9. Etape neformalizabile ale SA.

Fiecare capitol analizează problema din mai multe puncte de vedere, detaliind specificul acestei discipline. La sfârșitul cărții sunt întrebări pentruautotestări, în care cititorul poate verifica în mod conștient cunoștințele dobândite. La începutul manualului, Tarasenko și Peregudov prezintă bazele analizei sistemelor ca rezultat al unei revoluții științifice și tehnologice care a contribuit la apariția termenului de „sisteme complexe”. De-a lungul anilor s-au dezvoltat și generalizat metode și abordări de rezolvare a problemelor emergente, formând o tehnologie de depășire a dificultăților cantitative și calitative. Disciplinele aplicate și teoretice au format o „mișcare a sistemelor”, respectiv, ar fi trebuit să apară o știință aplicată care să lege practica sistemică cu teoriile abstracte. O astfel de „punte” a fost analiza sistemului, care astăzi a devenit o disciplină independentă și atrage o gamă largă de instrumente și oportunități pentru rezolvarea sarcinilor. O astfel de dialectică aplicată subliniază aspectele metodologice ale oricărei cercetări de sisteme.

Scriitorii sunt siguri că, după ce au citit această carte, nu se poate deveni specialist și nu poate învăța pe deplin elementele de bază ale abordării sistemelor și ale analizei sistemelor. Profesionalismul se dobândește doar prin practică. Cea mai dificilă și în același timp interesantă parte a analizei sistemului este găsirea și rezolvarea problemelor din viața reală, separând ceea ce este important de nesemnificativ.

Principii ale analizei sistemului

Nu există metode universale pentru efectuarea SA, adesea se dezvoltă același tip de metode sau altele identice care pot fi folosite cu probleme similare. Se consideră comună determinarea tiparelor de funcționare a sistemului, formarea algoritmilor alternativi și alegerea celor maisoluție adecvată problemei. Lista principiilor CA este un rezumat al practicii de a trata sisteme complexe. Fiecare autor are principii diferite în unele elemente, de exemplu, Makrusev în „Fundamentals of System Analysis” descrie propria sa versiune a unor astfel de concepte, dar au același concept general. Principii de bază:

1. Scopul final (subliniază prioritatea sarcinii principale, a cărei realizare implică subordonarea tuturor elementelor sistemului). Se realizează după următorul plan: formularea scopului; înțelegerea scopului principal al scopului sistemului studiat; evaluarea modificărilor în legătură cu eficacitatea atingerii obiectivului final.
2. Măsurări. Eficacitatea sistemului poate fi determinată numai în raport cu scopurile și obiectivele supersistemului.
3. Echifinalități. Rezultatul dorit poate fi atins în diferite moduri, indiferent de timp și de condițiile inițiale.
4. Unitate. Sistemul este considerat ca un întreg, constând din multe elemente interconectate.
5. Conexiuni. Este luată în considerare și dezvăluită dependența sistemului de mediul extern, precum și conexiunile acestuia cu propriile subsisteme.
6. Construcție modulară. Studiul sistemului ca ansamblu de module (grupe de elemente). Împărțirea sistemului în module care interacționează depinde de scopul studiului și poate avea o bază informațională, funcțională și algoritmică. Termenii „subsistem” sau „unitate” pot fi folosiți în locul definiției „modul”.
7. Ierarhii. Acest principiu, comun tuturor sistemelor complexe, îi simplifică dezvoltarea și își eficientizează părțile. În linie organizatoricăstructurile folosesc controlul central, structurile neliniare folosesc orice grad de descentralizare.
8. Funcționalitate. Analiza se realizează cu prioritate funcției asupra structurii. Orice structură este asociată cu funcția sistemului și a componentelor sale. Odată cu apariția de noi funcții potențiale, structura este în curs de revizuire. Profesorii de la lecția despre bazele analizei sistemului iau în considerare structurile, funcțiile și procesele separat, acestea din urmă reducându-se la analiza principalelor fluxuri din sistem: energie, informații, fluxuri de materiale, schimbarea stărilor. Există paralelism în activitatea organelor de conducere, încercări de a îmbunătăți activitatea organizației prin schimbarea structurii sistemului.
9. Dezvoltare. Ține cont de variabilitatea sistemului, de adaptarea acestuia și de capacitatea de extindere. La bază este dorința de îmbunătățire.
10. Centralizare și descentralizare. Diferențe în creșterea timpului de adaptare a sistemului: ceea ce se întâmplă într-un sistem centralizat într-un timp scurt, într-unul descentralizat se implementează lent.
11. Incertitudini. Analiza aleatoriei în sistem. Sistemele deschise complexe nu respectă legile probabilității. Când se primesc informații de intrare neclare și stocastice, rezultatele cercetării vor fi de natură probabilistică, iar deciziile pot duce la consecințe ambigue.

Toate principiile de mai sus ale analizei sistemului (bazele analizei sistemului) au un grad ridicat de generalitate. Pentru utilizarea lor practică, este necesar să le completați cu conținut specific aplicabil subiectului de studiu.

EdițiiSecolul XXI

În vremurile moderne, analiza sistemului a fost transformată și și-a extins capacitățile. Această disciplină poate fi aplicată în orice domeniu de activitate. Analiza sistemelor este acum studiată ca manual și predată în universități și alte instituții de învățământ. Tutoriale care pot fi utile oricui este interesat de analiza sistemelor:

1. „Analiză de sistem”, Antonov A. V. (2004)
2. „Analiză de sistem în management”, Anfilatov V. S., Emelyanov A. A., Kukushkin A. A., sub. ed. A. A. Emelyanova (2002).
3. „Din istoria dezvoltării analizei de sistem în țara noastră”, Volkova V. N. (2001).
4. „Teoria generală a sistemelor (analiza sistemelor și sistemelor)”, Gaides M. A. (2005).
5. „Teoriile sistemelor și fundamentele analizei sistemelor”, Kachala V. V. (2007).
6. „Orizonturile analizei sistemului”, Lnogradsky L. A. (2000).
7. „System Analysis in Logistics”, Mirotin L. B. și Tashbaev Y. E. (2002).
8. „Pentru un analist de sistem… Despre proiectarea produselor software”, Radzishevsky A. (2015).
9. „System Analysis: A Short Course of Lectures”, ed. V. P. Prokhorova (2006).
10. „System Analysis and Decision Making” (dicționar-carte de referință, manual pentru universități), ed. V. N. Volkova, V. N. Kozlova (2004).