Основные принципы и закономерности исследования и моделирования систем

 

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Челябинский государственный  педагогический университет»

(ФГБОУВПО «ЧГПУ»)

Региональный институт педагогического образования и дистанционного обучения

 

 

 

 

 

 

Реферат

Предмет: Системный анализ

Тема: Основные принципы и закономерности исследования и моделирования систем.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент Казак  А.Э.

Группа ЗФ-170-4 Щч.

Проверила: Селютина Е.А.

                                                                                                  

                      

 

 

 

Щучье,2012

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В переводе с греческого слово «система» означает «соединение, целое, составленное из частей». Эти части, или элементы, находятся в единстве, в рамках которого они определенным образом упорядочены, взаимосвязаны, оказывают друг на друга то или иное воздействие. В самом широком смысле под системой понимается множество, элементы которого закономерно связаны между собой. Элементами могут служить предметы, явления и т.п. Каждый объект, чтобы его можно было считать системой, должен обладать четырьмя основными свойствами или признаками (целостностью, наличием устойчивых связей, организацией и эмерджентностью). Любой объект, который обладает всеми рассматриваемыми свойствами можно называть системой. Одни и те же элементы (в зависимости от принципа, используемого для их объединения в систему) могут образовывать различные по свойствам системы.

Из определения «системы»  следует, что главным свойством системы является целостность. Это означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.

Организованность —  сложное свойство систем, заключающиеся  в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью  систем является их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно не возможно.

Функциональность —  это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней  средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Структурность — это  упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), но и наоборот.

1.Краткая характеристика общесистемных закономерностей

 

Первоначально необходимо определиться с понятием «закономерность». Закономерностью называют часто  наблюдаемое, типичное свойство (связь  или зависимость), присущее объектам и процессам, которое устанавливается опытом.

Для нас наибольший интерес  представляет общесистемная закономерность.

Общесистемные закономерности - это закономерности, характеризующие  принципиальные особенности построения, функционирования и развития сложных систем. Эти закономерности присущи любым системам, будь то экономическая, биологическая, общественная, техническая или другая система.

1.1.Закономерности взаимодействия части и целого

 

 При объединении элементов в систему наблюдается явление эмерджентности. Эмерджентность (от англ. emergence — возникновение, явление нового) — это возникновение в системе новых интегративных качеств, не свойственных ее компонентам. Чем проще система, чем из меньшего числа элементов и связей она состоит, тем меньше проявляет она системное качество, и чем сложнее система, тем более непохожим является ее системный эффект по сравнению со свойствами каждого элемента. Из данной закономерности следует важный практический вывод: невозможно предсказать свойства системы в целом, разбирая и анализируя ее по частям. Кроме эмерджентных свойств, у системы сохраняются отдельные свойства, свойственные ее элементам. Например, вес системы равен весу ее элементов.

Более общей закономерностью, чем эмерджентность, является целостность.

Если изменение в  одном элементе системы вызывает изменения во всех других элементах и в системе в целом, то говорят, что система ведет себя как целостность или как некоторое связанное образование. Целостность возникает благодаря связям в системе, которые осуществляют перенос (передачу) свойств каждого элемента системы ко всем остальным элементам.

Следствием целостности  является наличие побочных эффектов как положительных, так и отрицательных. Когда осуществляется какое-либо изменение  в одной части системы, его влияние распространяется в разные стороны, подобно кругам на воде от брошенного в нее камня; поэтому действия в пределах системы не могут быть ограничены только отдельной ее частью. Ярким примером является воздействие лекарств на организм: нет такого лекарства, которое, кроме положительного воздействия на больной орган, не имело бы побочных эффектов его применения для других частей организма (иногда положительных, но чаще отрицательных). К важным аспектам целостности следует отнести соотношение свойств системы с суммой свойств составляющих ее элементов: свойства системы Qs не являются простой суммой свойств составляющих ее элементов (частей) qi:

Объединенные в систему элементы, как правило, утрачивают часть своих свойств (вернее сказать, утрачивают способность проявлять часть своих свойств), присущих им вне системы (Q-), т.е. система как бы подавляет ряд свойств элементов но, с другой стороны, элементы, попав в систему, получают возможность проявить свои потенциальные свойства, которые не могли быть проявлены вне системы, т. е. они как бы приобретают новые свойства (Q+):

Рассмотрим наглядный  пример. Человек с хорошими вокальными данными, попав на работу в бухгалтерию, «теряет» свое свойство - петь. И напротив, руководитель, живший и работавший вне коллектива, не имел возможности проявить свои менеджерские свойства, а «приобрел» их, только попав в коллектив.

В связи с вышесказанным может  показаться, будто свойства системы  вообще не зависят от свойств элементов. На самом деле это не так: свойства системы зависят от свойств составляющих ее элементов.

Существует противоположный случай поведения объекта, состоящего из совокупности частей, совершенно не связанных между собой . Изменение в каждой части зависит только от самой этой части, такое свойство называют физической аддитивностью, или независимостью. Если изменения в системе представляют собой сумму изменений в ее отдельных частях, то такое поведение называется обособленным. Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы распавшейся на независимые элементы, тогда становится справедливым равенство:

В этом крайнем случае, когда ни о какой системе говорить уже нельзя, мы получаем некоторую  вырожденную систему.

Синергизм (от греческого сотрудничество, содействие) проявляется в виде мультипликативного эффекта при однонаправленных действиях. Мультипликативность отличается от аддитивности тем, что отдельные эффекты не суммируются, а перемножаются. Например, в медицине часто можно наблюдать явление, когда комбинированное действие лекарственных веществ на организм превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности.

Изоморфизм - это сходство объектов по форме или строению. Это означает, что системы, рассматриваемые отвлеченно от природы составляющих их элементов, являются изоморфными друг другу, если каждому элементу одной системы соответствует лишь один элемент второй и каждой связи в первой системе соответствует связь в другой и наоборот. Если ввести в описание систем в качестве параметра время, то понятие изоморфизма можно расширить до так называемого изофункционализма и с его помощью сопоставлять сходные процессы (физические, химические, производственные, экономические, социальные, биологические и др.) Отсюда следует общесистемная закономерность: системы, находящиеся между собой в состоянии изоморфизма и изофункционализма, имеют сходные системные свойства. Например, из периодической системы Д.И. Менделеева следует, что химические элементы со сходной структурой имеют схожие свойства.

1.2. Закономерности иерархической упорядоченности систем

 

Иерархическая упорядоченность  мира была осознана уже в Древней  Греции. Такая упорядоченность наблюдается  на любом уровне развития Вселенной: химическом, физическом, биологическом, социальном.

Иерархия - это соподчиненность, любой согласованный по подчиненности порядок объектов. Термин первоначально возник как наименование «служебной лестницы» в религии, потом он стал широко применяться для характеристики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т. д. В настоящее время, говоря об иерархии, имеют в виду любой согласованный по подчиненности порядок объектов, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим в социальных организациях, при управлении предприятием, регионом, государством.

Группа закономерностей  иерархической упорядоченности  систем тесно связана с закономерностью  целостности; кроме того, большое  внимание направлено на взаимодействие системы с ее окружением, со средой, надсистемой, с подчиненными системами. К этой группе закономерностей относятся коммуникативность и иерархичность. Любая система не изолирована от других систем, но связана множеством коммуникаций с окружающей средой, которая представляет собой сложное и неоднородное образование, содержащее: надсистему (систему более высокого порядка, задающую требования и ограничения рассматриваемой системе); элементы или подсистемы (нижележащие, подведомственные системы); системы одного уровня с рассматриваемой. Такое сложное единство системы со средой названо закономерностью коммуникативности.

В силу закономерности коммуникативности  каждый уровень иерархической упорядоченности  имеет сложные взаимоотношения  с вышестоящим и нижележащим  уровнями. Закономерность иерархичности  заключается в том, что любую  систему можно представить в виде иерархического образования. При, этом на всех уровнях иерархии действует закономерность целостности. Более высокий иерархический уровень объединяет элементы нижестоящего и оказывает на них направляющее воздействие. В результате подчиненные члены иерархии приобретают новые свойства, отсутствовавшие у них в изолированном состоянии. А возникшее в результате объединения нижестоящих элементов новое целое приобретает способность осуществлять новые функции (проявляется закономерность эмерджентности), в чем и состоит цель образования иерархий.

2. Понятие исследования и  его характеристики

 

Любое понятие, которым  мы оперируем, должно иметь определение. В философском словаре дается простое определение. "Исследование научное — процесс выработки новых научных знаний, один из видов познавательной деятельности". В логическом словаре-справочнике Н.И. Кондакова понятие "исследование" определяется следующим образом: " Исследование — процесс научного изучения какого-либо объекта (предмета, явления) в целях выявления его закономерностей возникновения, развития и преобразования его в интересах общества".

Очень характерно, что  в прошлом понятие "исследование" связывалось только со специализированной научной деятельностью. Современные тенденции развития общества и человека свидетельствуют о возникновении новых потребностей. Многие виды профессиональной деятельности человека сегодня требуют научного подхода, а, следовательно, исследования как бы проникают в повседневную практику. Многие считают, что исследования — это задача научного работника в повседневной работе, а у менеджера для исследований нет времени и нет необходимости. Это глубокое заблуждение. В современном менеджменте исследование является главным фактором успеха, а если выражаться по-научному, — главным фактором повышения эффективности управления. Исследования позволяют увидеть, где находятся резервы и что мешает развитию, чего надо опасаться и что надо поддерживать.

Исследование — это  вид деятельности с более богатым  содержанием чем, скажем, анализ, проектирование или диагностика. Исследование проблемы или ситуации включает в себя более широкий набор методов, чем анализ или проектирование. Это и наблюдение, и оценка, и проведение эксперимента, и классификация, и построение показателей, и многое другое. Безусловно, исследование включает, в себя анализ, но не сводится к нему. Исследование представляет собой более высокий уровень творческой деятельности человека.

Любое исследование имеет  комплекс характеристик, которые необходимо учитывать при его проведении и организации. Основными из этих характеристик являются:

методология исследования — совокупность целей, подходов, ориентиров, приоритетов, средств и методов исследования;

организация исследования — порядок проведения, основанный на распределении функций и ответственности, закрепленных в регламентах, нормативах и инструкциях;

ресурсы исследования — комплекс средств и возможностей   (например, информационных, экономических, людских и пр.), обеспечивающих успешное проведение исследования и достижение его результатов;

объект и предмет исследования. Объектом является система управления, относящаяся к классу социально-экономических систем, предметом — конкретная проблема, разрешение которой требует проведения исследования;

тип исследования — принадлежность его к определенному типу, отражающему своеобразие всех характеристик;

потребность исследования — степень остроты проблемы, профессионализма в подходах к ее решению, стиль управления;

результат исследования — рекомендации, модель, формула, методика, способствующие успешному разрешению проблемы, пониманию ее содержания, истоков и последствий;