Конспект лекций по дисциплине «Основы теории систем и компромиссов»

Достижение цели на взаимодействие обусловлено функционированием на региональном или государственном уровне пяти взаимосвязанных, но субстанционально отличающихся систем, представленных на рис. 2.

Транспорт

Транспортное пространство

Транспортная техника

Персонал

Объекты перевозок

Системы управления

Рис. 2.  Подсистемы транспорта.

Каждая из этих подсистем  является необходимой.

Персонал представляет труд. Отличительные особенности, присущие только этой подсистеме, - человеческие факторы, людские ресурсы, живой труд; элементы подсистемы – активные живые субъекты.

Объекты перевозок –  предметы труда. Элементами подсистемы – пассивные живые или материальные объекты.

Транспортная техника  – средства труда. Элементы подсистемы – активные механизмы и машины, требующие энергетических ресурсов, производящие полезную работу  и оказывающие вредное воздействие на среду.

Транспортное пространство – пространственно-материальный носитель транспортного производства. Оболочка его представляет границу:

• через которую осуществляется обмен ресурсами, продукцией и выбросами с другими сферами общественного производства;
• на которой осуществляется физическое взаимодействие с другими подпространства окружающего материального мира;
• внутри которой на транспортной сети осуществляется собственные производственные процессы.

Системы управления –  совокупность элементов, обеспечивающая управление процессами и расходованием  ресурсов внутри системы, информационное взаимодействие с другими сферами  общественного производства. Отличительной  чертой подсистемы является главенство информационных элементов: потоков, емкостей и алгоритмов управления. Эту подсистему можно назвать информационным носителем транспортного производства.

2.3 Классификация систем

Вен объективно существующая действительность представляет единую материальную систему. При изучении ее условно делят на локальные системы - биологические, социологические, экономические, физич, химические и др. В свою очередь перечисленные системы дел: на абстрактные и конкретные, естественные и искусственные, социальные, машинные и системы «человек-машина», открытые и замкнутые, постоянные и временные, стабильные и нестабильные, детерминированные и вероятностные, одиородные и неоднородные, устойчивые и неустойчивые.

В зависим-ти от числа элементов нес системы делятся на 2 группы: простые - (микро) системы а сложные - (макро) системы. Сложные системы характеризуются большим числом элементов н енн^сй между ними Как число элементов, сила межэлементных связей, так и их локализация могут неконтролируемо измениться, что делает поведение таких с-м непредсказуемым. Сложные системы не обладают свойством аддитивности, т с. свойства енс-мы не являются суммой свойств ее элементов. Развитие сложной системы имеет важную особенность: элементы системы приобретают все более специализированные функции.

Сложные системы обладают свойствами:

неоднородность и большие число  элементов;

эмерджентность - не сводимость св-в отдельных элементов и свойств системы в целим,

иерархия - наличие нескольких уровней  и способов достижения целей соответствующих  уровней:

многофункциоиальность - способность  к реализации широк множества  функций при заданной структуре.

Перевозочные системы относятся к сложным системам. Поддержание эффективности осуществляется за счет регулирования процессов, а в сложных за счет регулирования параметров.

Абстрактные и конкретные системы. Система называется абстрактной, если ее элементы являются понятиями. А. системы связаны с теоретическими структурами и состоят из илей. К типичным абстрактным системам относят экономическую теорию, общую теорию относит-ти, теорию организации н др.

Конкретные (реальные) системы представляют собой совокупность функционально связ друг с другом реальных элементов (людей, машин, материалов, энергетнческих ресурсов и др. физических объектов). В области транспорта существуют такие конкретные си-темы, как, система грузового транспорта, система общественного пасс транспорта, территориально ограниченные транспортные системы и др.

Естественные  и искусственные системы. Естественные системы связаны с природой. Кажд живой организм явл уникальной естественной системой (например, солнечная сн-ма).

Искусственные системы возникли тогда, когда люди впервые собрались в группы, чтобы жить и охотиться вместе. Искусственные системы подразделяют на материальные и нема1срнаш,пме системы. Материальные системы в соотв с субстанциями материи включают производственные системы, энергетическне и информацион. В силу основного св-ва материи - движения - под этот признак подпадают н перевозочные системы, обеспечивающне перемещение составляющих материи. В наст время искусственные системы появляются в бесконечно разнообразных вариантах от производственной системы какого-либо автотранспортною предприятня до системы иссл-я космоса. Их цели варьируется в чрезвычайно широких границах. Они обладают следующими св-ми:

система состоит из конечного числа компонентов,

деление системы на составные часта мож осущ-ть до тех пор, пока нея система не распадется на «неделимые единицы»,

вея система есть нечто  большее, чем просто сумма ее частей;

целое определяет природу частей;

части не могут быть познаны  при рассмотрении их вне целого;

части находятся в постоянной взаимосвязн и взаимодей-и.

Социальн системы, системы  «человек-машина» и машинные системы. Системы, состояние из людей, рассматриваются как чисто соц. Промышленные,транспортн и другие предприятия, политические партии, технические общества являются примерами такнх систем. Однако трудно представить себе какую-либо систему, состоящую только из людей, не использующих для достижения своих целей хотя бы простейш. оборудование. Поэтому большинство конкретных систем попадают в категорни систем «человек-машина».

Чисто машинные, системы должны вырабатывать свои собственные выходные данные и поддерживать свое функционирование, т. с. быть способнымн приспосабливаться к окружающей среде. Саморегулируюшиеся. и полностью самообеспечивающие себя машинные системы пока еще относятся к области научной фантастики,

Открытые   и  замкнутые  системы.   Система  открыта, если существуют другие связанные с ней системы, которые ока1ыпают на нес воздействие и на которые она тоже влияет. Иными словами, это такие системы, которые взаимодействуют с окружающей средой. Они занизят от энергии, информации к материалов, Поступающих извне.

Все системы, содержащие живые  организмы, являются открытыми, поскольку на них воздействуют всевозможн факторы, воспрннимаем органами чувств живых организмов. Транспортные системы функционируют в рамках более крупных систем и потому являются закрытыми системами

В открытых системах одно и  то же конечное состояние может быть достигнуто при различных начальных условиях благодаря взаимодействию с внешней средой. Открытые системы подразделяются на неадаптивные и адаптивные На первые окружающая среда оказывает пассивное воздействие, которые - реагируют и приспосабливаются к окруж среде.

Открытость системы обобщает в себе величину всех изменений, происходящ в системе в процессе вз-вия со средой путем восприятия информации, энергии или вещества.

Система является замкнутой, если она не вз-вует с окружающей средой.

Состояние замкнутой системы зависит только от ее начальных условий. Если изменяются начальные условия, то изменяется и конечное устойчивое состояние системы.

В реальном мире трудно найти замкнутые системы, однако они наводят широка применение и научных иссл-ях, при проведении лабораторных экспер-тов. Примером закрытой системы могут служить часы. Взаимозависимые части часов двигаются непрерывно и точно, если они заведены или к ним подведена энергия. Под и ник имеется источник энергии их сн-ма независима от среды. В целю упрощения ентувдин. для достижения хотя бы первого приближения, производственные ситуация рассматриваются   сакнч образом,  как будто существует замкнутая с-ма.

Постоянные и временные системы. Постоянные системы - системы, которые существуют длительный период времени по сравнению с ограниченным временем деятельности людей в них.

Временные системы имеют  важное значение дли решения конкретн специфическихзадач и создаются на заданный период времени, а затем ликвидируются {уборочпо-трапсиортные комплексы, автоотряды для перевозки урожая).

Стабильные и нестабильные системы. Стабильной системой явл такая система, свойства и функции которой существенным образом не измен или изменяются в форме: повторяющихся циклов (например, снс-ма регулярных международ перевозок грузов и пасс,чартер).Примером нестабильной системы может являться научно-исследовательская лаборатория.

Подсистемы и сверхсистемы. Всякая си-ма входнт в состав др,более крупной системы. Так jaiuipa испорти ос предприятие как сие сема входит еосташюй частью в определенную отрасль, orpacnt пред-ляет собой звено системы нац.экономики, которая в свою очередь является системой внутри всего общества Национальное обще-во представляет собой систему в рамках мировой системы; мировая система явл частью солнечной системы и т.д.

Транспортное предприятие  рассматривается как система, если акцент делается на процесс nep-ки грузов или пасса-в и если оно состоит из всех объектов, хар-тик и взаимоотношений, пеобх. для достижения цели при установленном числе ограничений.  Меньшие системы в рамках такой системы называются подлсистемами. Термин сверхсистема относится к исключит-но к крупным и сложным системам.

Кажд система должна уд-ть требованиям больших си-ем, в которые она сама включеиа.

Детерминированные и вероятностные системы. Детерминированной назыв. система, в которой составные части взаимодействуют точно предвиденным образом. Примером такой системы может служить любая система а-ля,напр.торможения: автомобиль:тормоз-нажатие-тормозит(действует,реагир).Детерминированными системами являются ЭВМ, автоматические системы, автоматизнрованпые заводы. Отклонение от строго предписанного образа действия, например, в линии транспортных машин автоматизированного завода, считается неисправностью или аварией.

Для вероятностных систем нельзя сделать точного предсказания. Для них можно лишь установить с большей степенью вероятности, как она будет вести себя в любых заданных условиях. Все транспортные системы относятся к вероятностным Для них необходимо выработать методы, обеспечивающие сохранение существования в усл-х меняющейся среды. Они вынуждены приспосабливался к экономическому, финансовому, социальному и полит окружению и должны обладать СП-тью к обучению на основе опыта.

Однородной по составу называется система, компоненты которой имеют одинаковую природу, В противном случае система называется неоднородной.

Устойчивостью называема способность системы сопротивляйся изменению своего состояния. Под критерием устойч-ти понимается какое-либо положение, выполнение которого однозначна свидетельствует об устойчивости состояния системы. Возмущением называемся малое (меньше некоторой условной единицы) изменение одной или нескольких величин, характеризующих состояние системы. Состояние системы называется локально устойчивым, если с течением времени (формально при Т стремящ к бесконеч ) его возмущение стремится к нулю, в результате чего система снова возвращается в это же состояние.

Состояние системы наз. неустойчивым, если его возмущение увеличивается с течением времени.

Устойчивые динамические системы  обладают свойствами единственного стационарного состояния и устойчивы в долгом временном масштабе.

Если динамическая система устойчива, влиянием шума с нулевым средним в экономическом анализе можно пренебречь - на качественные выводи анализа такое упрощение влияние не окажет.

ГРАНИЦЫ СИСТЕМЫ

Производственная система должна иметь определенные границы. Это предположение создает возможность в рамках иерархии систем рассматривав какую-либо конкретную систему Границы системы необходимы и для того, чтобы определить, какие компоненты можно считать находящимися под контролем лица, принимающего решение, а какие остаются вне его внимания.

Проблема установления границ системы и окружающей ее среды неразрывно связана с определением целей и задач системы и с выбором критериев зффективности. Для этого необходим глубокий анализ составных частей (этапов н компонентов) данной системы, а также наличие более крупной системы, и которую все они должны входить.

На уровне перевозочной системы все отдельные организации, участвующие в перев-ке конкретного rpyзa, должны быть сведены в единую систему - перевозочный комплекс, действующий с общей целью -достижение максимальной эффективности перевозки грузов от места их пр-ва до места их потребления. Сюда же должны входить социальные, политические, технологические и иные факторы или с-мы.