Общая теория систем: понятие и становление

2. Общая Теория Систем: понятие  и становление

Общая теория систем - научная дисциплина, разрабатывающая методологические принципы исследования систем. Эти принципы носят междисциплинарный характер, поскольку системы различных видов изучаются многими науками: биологией, экономикой, техникой и т. д.

Предметом исследований в рамках этой теории является изучение:

• различных классов, видов и типов систем;
• основных принципов и закономерностей поведения систем (например, принцип узкого места);
• процессов функционирования и развития систем (например, равновесие, эволюция, адаптация, сверхмедленные процессы, переходные процессы).

В границах теории систем характеристики любого сложно организованного целого рассматриваются сквозь призму четырёх фундаментальных определяющих факторов:

• устройство системы;
• её состав (подсистемы, элементы);
• текущее глобальное состояние системной обусловленности;
• среда, в границах которой развёртываются все её организующие процессы.

В исключительных случаях, кроме того, помимо исследования названных факторов (строение, состав, состояние, среда), допустимы широкомасштабные исследования организации элементов нижних структурно-иерархических уровней, то есть инфраструктуры системы.

Общая теория систем была предложена Л. фон Берталанфи в 1930-е годы [8]. Идея наличия общих закономерностей при взаимодействии большого, но не бесконечного числа физических, биологических и социальных объектов. Фон Берталанфи также ввёл понятие и исследовал “открытые системы” — системы, постоянно обменивающиеся веществом и энергией с внешней средой. Одним из непосредственных предшественников Берталанфи является “Тектология” А. А. Богданова [4], не утратившая теоретической ценности и значимости и в настоящее время. Предпринятая А. А. Богдановым попытка найти и обобщить общеорганизационные законы, проявления которых прослеживаются на неорганическом, органическом, психическом, социальном, культурном и пр. уровнях, привела его к весьма значительным методологическим обобщениям, открывшим путь к революционным открытиям в области философии, медицины, экономики и социологии. Истоки идей самого Богданова также имеют развитую предысторию, уходящую в труды Г. Спенсера, К. Маркса и других ученых. Одним из результатов Второй мировой войны было развитие ряда научно-технических направлений исследований. Например, кибернетика. Интеграция этих научно-технических направлений в основной состав общей теории систем обогатила и разнообразила её содержание. В 50—70-е годы XX века был предложен ряд новых подходов к построению общей теории систем учеными, принадлежащими к следующим областям научного знания:Философия: Математика: Биология: Психология и психиатрия: Организационные исследования: Инженерно-технические науки

 

 

4. Принципы системного анализа
1. Принцип дедуктивной последовательности-  последовательного рассмотрения системы по этапам: от окружения и связей с целом до связей частей с целым
2. Принцип интегрированного рассмотрения – каждая система должна быть неразъемная как целое, даже при рассмотрении системы отдельных  подсистем системы
3. Принцип согласования ресурсов и целей рассмотрения, актуализация системы
4. Принцип бесконфликтноти – отсутствия конфликтов между частями целого,  приводящих к конфликту целей целого и частей

 

 

6. закономерности функционирования систем

1. Закономерности взаимодействия части и целого: целостность или эмерджентность- это возникновение и явление нового, аддитивность- это тип отношений между к.-л. целым и его частями, при котором свойства целого полностью определяются свойствами частей., прогрессирующая систематизация, прогрессирующая факторизация - разложение графа на непересекающиеся по ребрам остовные подграфы специального вида., интегративность- это процесс не простого складывания , а процесс гармонизации и, как минимум, учёта сочетаемости и совместимости интегрируемых аспектов..

2. Закономерности иерархической упорядоченности: коммуникативность, иерархичность.

3. Закономерности осуществимости систем: закон необходимого разнообразия У.Р. Эшби; эквифинальность- свойство динамической системы приходить различными путями из различных начальных состояний в одно и то же финальное состояние независимо от случайных изменений среды, закон потенциальной эффективности Б.С. Флейшмана.

4. Закономерности развития систем: историчность и самоорганизация.

5. закономерности возникновения и формулирования систем

Законы функционирования систем:

1.закон  «необходимости разнообразия»

2. закон простых и сложных систем

3. закон конечности скорости распространения взаимодействия

4. закон эвристических вариантов  построения сложных систем

 

 

7. экономические системы и процессы как объект исследования

Микроуровень – это уровень простых экономически неделимых элементов, под которыми чаще всего понимают фирмы и домохозяйства и однородные простые системы, прежде всего, рынков отдельных товаров. На простых рынках совокупность однородных элементов не образует нового качества. Все потребители ведут себя в целом одинаково и их количество не имеет принципиального значения. Поведение всей массы можно изучать на примере проведения отдельного потребителя. Вся совокупность обладает практически теми же свойствами, что и отдельный элемент.

Мезоуровень – это уровень функционирования  подсистем, имеющих сложную функцию подсистемы, имеющих сложную внутреннюю структуру. Такими подсистемами являются отрасли, экономические регионы.

Макроуровень – это уровень функционирования сложных многоуровневых экономических систем, такие системы обладают самостоятельностью, что не исключает их обмена с внешней средой.

 

 

8. методология системного анализа

Методология — это совокупность методов, правила распределения и назначения методов, а также шаги работы и их последовательность. 
Имеются свои методы, методики и методологии и у системного анализа. Однако, в отличие от классических наук, системный анализ находится в стадии развития и еще не имеет устоявшегося, общепризнанного «инструментария».

Методология системного анализа представляет собой довольно сложную и пеструю совокупность принципов, подходов, концепций и конкретных методов, а также методик.  
Наиболее важную часть методологии системного анализа составляют ее методы и методики (для простоты в дальнейшем обобщенно будем говорить о методиках).

Имеющиеся методики системного анализа еще не получили достаточно убедительной классификации, которая была бы принята единогласно всеми специалистами. Например, Ю. И. Черняк делит методы системного исследования на четыре группы: неформальные, графические, количественные, и моделирование. Достаточно глубокий анализ методик различных авторов представлен в работах В.Н. Волковой, а также Ю.П. Сурмина.  
В качестве простейшего варианта методики системного анализа можно рассматривать такую последовательность: 
1) постановка задачи; 
2) структуризация системы; 
3) построение модели;  
4) исследование модели.

Другие примеры и анализ этапов первых методик системного анализа приведены в книге, где рассматриваются методики ведущих специалистов системного анализа 70-х и 80-х годов прошлого столетия: С. Оптнера, Э. Квейда, С. Янга, Е.П. Голубкова. Ю.Н. Черняка.

Наиболее известные методики системного анализа: 
Методика ПАТТЕРН (1963 г.). Достоинство – хорошо развитая система критериев оценки. Недостаток–слабо разработаны методы структуризации. 
Методики, разработанные на основе философских концепций: 
а) методика, базирующаяся на двойственном определении системы – структурно-функциональный подход; 
б) методика, основанная на концепции системы, учитывающей среду– структурный подход; 
в) методика, базирующаяся на концепции деятельности – функциональный подход.

Правильное и точное формулирование проблемы является первым и необходимым этапом системного исследования и, как известно, может быть равносильно половине решения проблемы 
Чтобы построить систему, проблему надо разложить на комплекс четко сформулированных задач. При этом в случае больших систем (БС) задачи образуют иерархию, в случае сложных систем (СС) – спектр, т.е. в отношении одного объекта будут решаться совершено различные задачи на разных языках. 

10. индивидуальные и коллективные эвристические методы

Эвристика - совокупность приемов исследования, методика постановки вопросов и их решения; метод обучения с помощью наводящих вопросов, а также теория этой методики Эвристические методы базируются на принципах, определяющих стратегию и тактику персонала при решении слабо структурированных и незапрограммированными проблем.

Лица, принимающие управленческие решения, называются субъектами решения Это могут быть как отдельные менеджеры, так и группы работников, которые имеют полномочия для принятия решений

Для индивидуальных решений, принимаемых отдельным субъектом, характерный высокий уровень творчества, у них нередко реализуется много новых идей и предложений Как правило, такие решения требуют меньше времени, поскольку не связаны с с необходимостью их согласования на промежуточных этапах Индивидуальные решения чаще, чем групповые, оказываются неверными, в них значительно больший риск ошибок; не в последнюю очередь это связано с тем, что проблемы организаций становятся все более сложными и требует теряют многоаспектного рассмотрения, а следовательно, и различных, нередко специализированных

Групповое принятие решений имеет ряд преимуществ по сравнению с индивидуальным Это прежде полное информационное обеспечение процесса принятия решений, что является следствием привлечения лиц, обладающих различными знаниями относительно данной й проблемы Участники группы бы дополняют знания друг друга, создавая полную картину как в описании проблемной ситуации, так и в путях ее возможного решения

Методы групповой работы

Метод \"мозговой атаки Иногда возникают ситуации, когда лицам, принимающим решения достаточно сложно найти любой вариант решения проблемы В этом случае возможно применение метода\" мозговой атаки \", который позволяет проявления и сопоставить индивидуальные суждения, спектр идей относительно решения проблем, а после принятия соответствующего решенияня.

Прямая \"мозговая атака\" - метод коллективного генерирования идей относительно решения творческой задачи ее цель - отбор идей

Обратная «мозговая атака» предполагает вместо генерации новых идей критику имеющихся

Метод вопроса Метод целесообразно использовать для отбора дополнительной информации в условиях проблемной ситуации или упорядочения той, что уже при решении

Метод свободных ассоциаций Отмечено, что на этапе генерирования идей при использовании новых ассоциаций повышается результативность творческой деятельности за счет рождения новых идей В процессе зарождения ассоциаций устанавливаются неординарные связи между элементами решаемой проблемы и прежним опытом лиц, привлеченных к коллективной работы Метод учитывает особенности деятельности мозга человека, вырабатывает новые

Метод инверсии При поиске идеи решения проблемы часто можно найти, изменив направление поиска на противоположное, противоречащий традиционным взглядам, сложившихся продиктованным логикой и здравым смыслом

Метод личной аналогии При решении проблемы иногда осуществляется замена исследуемого объекта, законы функционирования которого неизвестны, на аналогичный объект с уже известными свойствами

Метод синектики Метод синектики заключается в получении наиболее оригинальных идей за счет обучения участников использовать в процессе« мозговой атаки »методы аналогии, интуиции, абстрагирования, свободного размышления, высказывать неожиданные метафоры, элементы игры, что позволяет проблему решить неожиданно и оригинальныео.

Метод 635 Группа из шести участников анализирует и формулирует заданную проблему Каждый участник заносит в формуляр три предложения решения проблемы (в течение 5 минут) и передает формуляр соседу

Последний принимает во внимание предложения своего предшественника, а под ними в трех полях вносит еще три собственные предложения

Метод Дельфи Метод реализуется как многоуровневая процедура анкетирования с обработкой и сообщением результатов каждого тура экспертам, работающих изолированно друг от друга

 

 

 

15. методы математического  программирования

Математическое программирование- это прикладная отрасль математики, которая является  теоретической основой решения задач оптимального планироввания

К математическому программированию относится:

1. Линейное программирование: состоит в нахождении экстремального значения линейной функции многих переменных при наличии линейных ограничений, связывающих эти переменные;
2. Нелинейное программирование: целевая функция и ограничения могут быть нелинейными функциями;
3. Особым случаем в задачах линейного и нелинейного программирования является случай, когда на оптимальные решения накладывается условие целочисленности. Такие задачи относятся к целочисленному программированию;
4. Динамическое программирование: для отыскания оптимального решения планируемая операция разбивается на ряд шагов (этапов) и планирование осуществляется последовательно от этапа к этапу.;
5. Теория графов: с помощью теории графов решаются многие сетевые задачи, связанные с минимальным протяжением сети, построение кольцевого маршрута и т.д.
6. Стохастическое линейное программирование  
   Бывает много практических ситуаций, когда коэффициенты ci целевой функции, коэффициенты aij в матрице коэффициентов, коэффициенты ограничений bi - являются случайными величинами. В этом случае сама целевая функция становится случайной величиной, и ограничения типа неравенств могут выполняться лишь с некоторой вероятностью. Приходится менять постановку самих задач с учётом этих эффектов и разрабатывать совершенно новые методы их решения. Соответствующий раздел получил название стохастического программирования.
7. Геометрическое программирование 
   Под задачами геометрического программирования понимают задачи наиболее плотного расположения некоторых объектов в заданной двумерной или трехмерной области. Такие задачи встречаются в задачах раскроя материала для производства каких-то изделий и т.п..
8. Задачами теории массового обслуживания является анализ и исследование явлений, возникающих в системах обслуживания. Одна из основных задач теории заключается в определении таких характеристик системы, которые обеспечивают заданное качество функционирования, например, минимум времени ожидания, минимум средней длины очереди.
9. Теория игр пытается математически объяснить явления возникающие в конфликтных ситуациях, в условиях столкновения сторон. Такие ситуации изучаются психологией, политологией, социологией, экономикой.