Исследование операций и

инженерную психологию.

В настоящее время для данного научного направления закрепилось достаточно распространенное название – Теория систем и системный анализ.

Основные задачи теории систем и системного анализа

Задачи теории систем и системного анализа – это задачи ис­следования объектов, явлений и процессов как систем.

Отсюда к числу задач, решаемых теорией систем, относятся:

на этапе анализа:

- выделение системы из окружающей среды и определение ее границ;

- опреде­ление общей структуры системы, ее элементов, связей и отношений между ними;

- определение закономерностей поведения системы;

- учет влияния внешней среды;

- учет влияния системы на внешнюю среду;

- моделирование и построение адекватной модели системы;

на этапе синтеза:

- выбор оптимальной структуры системы;

- организация взаимодействия между подсистемами и элементами;

- выбор оптимальных алгоритмов функционирования системы.

Проектирование больших систем обычно рассматривают с двух позиций - макропроектирования и микропроектирования.

При макропроектировании решаются функционально-структурные вопросы системы в целом.

Макропроектирование включает в себя три основных раздела:

1) определение целей создания системы и круга решаемых ею задач;

2) описание действующих на систему факторов, подлежащих обязательному учету при разработке системы;

3) выбор показателя или группы показателей оценки эффективности системы.

Микропроектирование связано с разработкой элементов системы как физических еди­ниц оборудования и с получением технических решений по основ­ным элементам (их конструкции и параметры, режимы эксплу­атации).

В соответствие с таким делением процесса проектирова­ния больших систем в теории систем рассматриваются соответствующие методы макропроектирования и микропроектирования.

Понятие систем. Характеристики систем

Термин «система» употребляется во многих значениях, что приводит к опасности упустить основное содержание этого понятия.
Под системой понимается:
- «Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Л. Берталанфи);
- «Нечто такое, что может изменяться с течением времени», «любая совокупность переменных..., свойственных реальной логике» (Р. Эшби);
- «Множество элементов с соотношением между ними и между их атрибутами (Холл А., Фейдшин Р.)»;
- «Совокупность элементов, организованных таким образом, что изменения, исключения или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах» (Топоров В.Н.);
- «Взаимосвязь самых различных элементов», «все состоящее из связанных друг с другом частей» (С. Бир);
- «Отображение входов и состояний объекта в выходных параметрах объекта» (М. Месарович).
Строгого, единого определения для понятия «система» в настоящее время нет.
В первом приближении можно придерживаться нормативного понятия системы.
Система ( греч.- «составленное из частей», «соединение» от «соединяю») - объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе.
Система есть совокупность или множество связанных между собой элементов.
Элементы системы могут представлять собой понятия, в этом случае мы имеем дело с понятийной системой (инструмент познания).
Элементами системы могут являться объекты (устройства) (ПК - клавиатура, мышь, монитор и т.д.).
Элементами системы могут быть субъекты: студенты в группе, члены диссертационного совета в диссертационном совете, факультеты и институты в организационной структуре университета и т.д.
Таким образом, система - это совокупность живых и неживых элементов, либо тех и других вместе.

Система - это полный, целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализовываться функция системы.
Отличительным (главным свойством) системы является ее целостность.

Комплекс объектов, рассматриваемых в качестве системы, представляет собой некоторое единство, целостность, обладающую общими свойствами и поведением.
Очевидно, необходимо рассматривать и связи системы с внешней средой.
Система проявляется как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов.

Основные свойства системы проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность, структуру, связи, внешнюю среду.
Как и любое фундаментальное понятие, система конкретизируется в процессе рассмотрения ее основных свойств.
В самом общем случае понятие «система» характеризуется:
- наличием множества элементов;
- наличием связей между ними;
- целостным характером данного устройства или процесса.
В научно-исследовательском понимании система представляет собой общую методологию исследования процессов и явлений, отнесенных к какой-либо области человеческих знаний, в качестве объекта системного анализа.

В проектном понимании система представляется как методология проектирования и создания комплексов методов и средств для достижения определенной цели.

В наиболее узком, инженерном смысле система понимается как взаимосвязанный набор вещей (объектов) и способов их использования для решения определенных задач.
Анализируя различные взаимно дополняющие понятия системы, следует отметить, что наиболее полное определение должно включать и элементы, и связи, и свойства, и цель, и наблюдателя (исследователя), и его язык, с помощью которого отображается объект или процесс.

Таким образом, при исследовании с целью проектирования, создания или совершенствования объектов техники нужно проанализировать ситуацию с помощью полного определения системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, принять "рабочее" определение системы, которым будут пользоваться все лица, участвующие в принятии решения.

Важно, чтобы в понятии "система" был отражен подход и объект исследования как к системе.

Система представляет собой совокупность элементов (объектов, субъектов), находящихся между собой в определенной зависимости и составляющих некоторое единство (целостность), направленное на достижение определенной цели.
Система может являться элементом другой системы более высокого порядка (надсистема) и включать в себя системы более низкого порядка (подсистемы).
Таким образом, понятия "элемент", "подсистема", "система", "надсистема" взаимно преобразуемы: система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка, а элемент - как система (при углубленном анализе).
Система может быть представлена в виде блока с неизвестной структурой и известными только "входами" и "выходами" (в кибернетике и теории систем такое представление называют "черным ящиком") или в виде графических структур с не до конца выявленными элементами и существенными связями, или в виде математического описания, например в виде формул.
В настоящее время ученые пришли к выводу, что математика неэффективна при исследовании широких проблем с множеством неопределенностей, которые характерны для исследования и разработки техники как единого целого. Вырабатывается концепция такого исследования, в котором упор делается преимущественно на разработку новых диалектических принципов научного мышления, логического анализа систем с учетом их взаимосвязей и противоречивых тенденций. При таком подходе на первый план выдвигаются не математические методы, а сама логика системного подхода, упорядочение процедуры принятия решений. И видимо, не случайно, что под системным подходом зачастую принимается некоторая совокупность системных принципов.

Состав и элементы системы

С чего начинается создание системы?

Исследование потребности
Философы учат, что все начинается с потребности. Исследование потребности состоит в том, что прежде, чем разрабатывать новую систему, необходимо установить – нужна ли она?

На этом этапе ставятся и решаются следующие вопросы:
- удовлетворяет ли проект новую возникшую потребность;
- удовлетворяет ли его эффективность, стоимость, качество и др.?
Уяснение задачи (проблемы)
Увидеть, что ситуация требует исследования, есть первый шаг исследователя. Задачу, не решавшуюся ранее, как правило, нельзя сформулировать точно, пока не найден ответ. Тем не менее, следует всегда искать хотя бы пробную формулировку решения. Есть глубокий смысл в тезисе, что «хорошо поставленная задача наполовину решена», и наоборот.
Уяснить, в чем заключается задача, - значит существенно продвинуться в исследованиях. И наоборот - неправильно понять задачу - значит, направить исследование по ложному пути.
Этот этап творчества непосредственно связан с фундаментальным философским понятием цели, т.е. мысленным предвосхищением результата.
Цель регулирует и направляет человеческую деятельность, которая состоит из следующих основных элементов:

определения цели,

прогнозирования,

решения,

осуществления действия,

контроля результатов.

Из всех этих элементов (задач) определение цели стоит на первом месте..