Analiza sistemelor: fundamentele analizei sistemelor, manuale și autorii lor

Analiza sistemelor (fundamentele analizei sistemelor) este prezentată ca un set de instrumente și tehnici necesare în dezvoltarea și proiectarea obiectelor pe mai multe niveluri, metode pentru dezvoltarea, raționamentul și luarea deciziilor privind problemele de proiectare, precum și pentru gestionarea sistemelor sociale, tehnice, economice și conexe (om-mașină).

Notă istorică

Există o definiție înrudită - abordare sistemică, dar această noțiune este colectivă. Apariția analizei de sisteme (fundamentele analizei de sisteme) a avut loc în anii `60 ai secolului trecut datorită dezvoltării ingineriei sistemelor. Din punct de vedere metodologic și teoretic, baza analizei sistemelor constă în teoria generală a sistemelor și abordarea sistemică.

Analiza sistemelor (AS) este utilizată de specialiști în studiul sistemelor artificiale, dar rolul principal în acest proces este jucat de oameni. Utilizarea acestei abordări în rezolvarea problemelor de management presupune o spontaneitate a alegerii în condiții de ambiguitate, a cărei prezență este legată de prezența unor factori conexe care nu pot fi cuantificați. Procesul de AC urmărește să identifice opțiuni alternative pentru a aborda o problemă și să calculeze amploarea incertitudinii, ceea ce duce la compararea opțiunilor în raport cu criterii adecvate și necesare pentru a obține eficacitate.

Sistem integral

În conformitate cu fundamentele teoretice ale analizei sistemelor, orice complexitate în management ar trebui privită ca ceva complex cu componente care interacționează. Pentru a determina modul de abordare a problemelor legate de sistemul în cauză, este necesar să se facă distincția între obiectivele primare și secundare. Construirea unui model generalizat care să pună în corespondență relațiile reciproce cu o situație din lumea reală este procedura de bază a AC. Având un prototip, procesul trece la o etapă comparativă de analiză a costurilor potențiale ale resurselor. Nu există AC fără metode matematice aplicate, care sunt utilizate pe scară largă în activitățile de management. Sistemele informatice și tehnologia informatică reprezintă baza tehnică a procesului. Metodele din următoarele discipline joacă un rol principal în AC:

• modelare prin simulare;
• Dinamica sistemelor;
• programare euristică;
• teoria jocurilor;
• Managementul bazat pe programe.

Rezultatele înalte se obțin prin utilizarea metodelor de cercetare formalizate și neformalizate.

Procesul de transformare a analizei sistemelor

Premisele pentru următorul pas în dezvoltarea teoriei sistemelor și a analizei sistemelor au apărut spre mijlocul secolului trecut, datorită dezvoltării științei și tehnologiei, unde problemele legate de funcționarea și organizarea obiectelor multicomponente au început să ocupe un loc central.

În a doua jumătate a secolului al XX-lea, probleme similare au început să apară la nivel social. La anumite etape de dezvoltare cunoștințele teoretice și practice, teoriile de sistem au ajuns să fie cartografiate, ca independent discipline metodologice care s-au dovedit utile în probleme de inginerie și management. Toate acestea au dus la formarea SA. Cibernetică, teorie luarea deciziilor, Modelarea prin simulare, cercetarea operațională, analiza expertă, machetele structural-lingvistice și managementul situațiilor s-au reunit de-a lungul timpului sub denumirea de "cercetare sistemică".

Ca o disciplină separată, analiza de sistem (bazele analizei de sistem) a luat naștere în Statele Unite, a fost un pas forțat în rezolvarea aplicațiilor de afaceri (identificarea nevoilor în modernizarea echipamentelor, creșterea numărului de angajați, prognozarea cererii de produse). Treptat, această abordare a pătruns în domeniul activităților de management ale aparatului de stat, unde au avut loc transformări în echipamentul tehnic al forțelor armate, în implementarea politicii de stat și în dezvoltarea economiei naționale. proiecte, explorare spațială.

Provocările analizei sistemelor

Disciplina a fost formată din necesitatea de a proiecta și analiza sisteme la scară largă care erau gestionate cu resurse limitate și date incomplete disponibile. Sistemele mari sunt structuri spațiale un grad ridicat de complexitate, în care chiar și subsistemele pe tipuri se referă la categorii complexe.

Fundamentele logice ale analizei sistemelor se bazează pe rezolvarea următoarelor probleme:

1. Rezolvarea problemelor. În acest scop, se studiază obiectul întrebării, se identifică cauzele și se elaborează soluții.
2. Dificultatea alegerii soluției potrivite, care este legată de determinarea alternativelor de sistem.
3. Cercetarea proceselor de stabilire a obiectivelor, dezvoltarea de instrumente de lucru cu obiectivele.
4. Organizarea controlului în sistemele ierarhice.
5. Identificarea unor probleme similare cu obiective similare.
6. Combinarea metodelor formale și informale de analiză și sinteză.
7. Proiectarea de sisteme de simulare de complexitate diferită.
8. Investigarea unui set de interacțiuni ale obiectelor analizate cu mediul înconjurător.

Utilizarea tehnologiei informatice

În anii 1960 și 1970, au apărut numeroase abordări ale analizei sistemelor, posibile în practică prin introducerea mașinilor de calcul. Utilizarea tehnologiei a făcut posibilă rezolvarea unor probleme complexe și trecerea de la studiul teoriei la aplicarea practică a acesteia. Utilizarea pe scară largă a analizei sistemelor este legată de popularizarea managementului prin obiective - înainte de a rezolva o problemă, se elaborează un program, se selectează experții necesari și se alocă resursele materiale.

Evoluțiile tehnologice dinamice au dus la apariția școlilor de analiză a sistemelor, în care utilizarea de planificare strategică și managementul întreprinderii, precum și managementul proiectelor de complexe tehnice. În 1972, la Laxenburg, Austria, a fost înființat Institutul Internațional pentru Analiza Aplicată a Sistemelor. 12 țări au participat la acest proces. În prezent, institutul lucrează în domeniul aplicării metodologiei de analiză a sistemelor la probleme globale de importanță internațională.

Școala sovietică

Dezvoltarea activă a SA a avut loc în anii 1960. А. А. Bogdanov a fost precursorul școlii sovietice; el a fost cel care a propus conceptul de tektologie - o știință generală de organizare legată de teoria sistemelor a lui Bertalanffy, care credea că dezvoltarea tuturor obiectelor este organizată, în funcție de diferențele dintre proprietățile întregului și ale elementelor sale constitutive. Ca o consecință a unei astfel de analize, au putut fi identificați parametri excelenți ai conceptului de sistem complex - ipoteze și concluzii similare au început să apară în lucrări științifice, au fost publicate manuale despre fundamentele analizei sistemelor ca ghiduri de studiu.

Bogdanov a început să aprofundeze studiul stării statistice a structurilor, studiul comportamentului dinamic al obiectelor, studiul obiectivelor organizaționale, subliniind rolul important al sistemelor deschise, al modelării și al analizei matematice. Toate ideile sale au fost continuate în lucrările lui Shmalghausen I. И. și a lui Beklemishev. Н. Dar a fost Czerniak Yu. И., Golubkov E. П. și S. Valuyev. А. a dezvoltat primele metodologii sovietice de AC, iar în 1973 a organizat un seminar pe tema "Analiza de sistem în proiectare și management".

Profesorii străini și sovietici au început să producă manuale despre elementele de bază ale analizei de sisteme ca disciplină separată, iar Ca un compus părți ale unor piese similare. Primele astfel de publicații sunt considerate a fi:

1. "Formarea și esența abordării sistemice" (1973), de I. Blauberg. В. și Yudina E. Г.
2. "Ingineria sistemelor: O introducere în proiectarea sistemelor mari" (1962), Hood G. Х. și Machol R. З.
3. "Probleme de inginerie a sistemelor (probleme de teoria sistemelor complexe)" (1976), Druzhinin V. В. și Kontorov D. С.
4. "Analiza sistemelor complexe" (1969), Quaid E.
5. "Teoria sistemelor ierarhice pe mai multe niveluri" (1973), Mesarovich M., Mako D., Takahara M.
6. "Analiza sistemelor pentru rezolvarea problemelor de afaceri și industriale" (1969), Optner S.
7. "Introducere în analiza sistemelor" (1989), Peregudov F. И. și Tarasenko F. П.
8. "Adaptarea sistemelor complexe" (1981), Rastrigin L. А.
9. "Fundamentele unei teorii generale a sistemelor. Analiza logico-metodologică" (1974), Sadovsky V. Н.
10. "Studii în teoria generală a sistemelor" (1969), Sadovsky V. Н. și Yudin E. Г.
11. "Analiza sistemelor și structuri de control" (1975) ed. В. Г. Shorin.
12. "Abordarea sistemică și teoria generală a sistemelor" (1978), Uemov A. И.

Căutarea unității

Astăzi, bazele teoriei analizei sistemelor sunt utilizate în toate domeniile de. Sinteza cunoștințelor rezultă din compilarea și cooperarea variațiilor structurale ale acestora. Unitatea și sinteza sunt etape în dezvoltarea științei. Tipurile de integritate a cunoștințelor științifice sunt:

1. Apariția ciberneticii, teoria generală sisteme, semiotică și alte discipline identice, există o sinteză de noi perspective.
2. Urmărirea unității metodologice, atunci când există o extindere a științei speciale în procesul de transfer al fundamentelor sale teoretice către alte obiecte de studiu (extindere metodologică).
3. Apariția conceptelor fundamentale în domeniul limbajului natural, care sunt ulterior încorporate în sistemul de categorii filosofice (forma conceptuală a unității științei).
4. Dezvoltarea și utilizarea unei metodologii filosofice unificate, care este cauza principală pentru formarea unei sinteze superioare la nivelurile mai restrânse ale studiului ideilor.

Sistemul mondial în ansamblul său este o ierarhie de sisteme organizate și în interacțiune. În practică, sistemele lumii și gândirea umană sunt comparate și reconciliate. Se recomandă ca studiul fundamentelor analizei și managementului sistemelor să înceapă cu o introducere în semnalele de referință pe care B. Ф. Shatalov (a format o listă bazată pe expresiile profesorilor și lectorilor), deoarece sistemul modern de învățământ superior este modelat de un principiu liniar, spre deosebire de lumea din jurul său, care are o natură sistemică. Datorită acestor "semnale", care sunt definiții și rezumate cu conținut disciplinar codificat, compilate de analiștii de sisteme, noile informații pot fi prezentate într-un mod care să fie cel mai ușor de înțeles și de înțeles.

Expresiile fundamentale ale profesorului

Manualul "Fundamentals of Systems Analysis" de V. Н. Spitsnadel descrie istoria dezvoltării procesului și aprofundează înțelegerea cititorului asupra fundamentelor logice, metodologice și practice pentru utilizarea AC în știință, educație, inginerie și economie. "Gândirea sistemică este una dintre cele mai importante proprietăți intelectuale umane", spune profesorul, propunând această expresie ca semnal de referință pentru începătorii în analiza sistemelor. Înțelegerea lui Spitznadel cu privire la necesitatea interacțiunii dintre elementele sistemului pentru a obține rezultatul dorit este demonstrată printr-o vorbă rostită de un ofițer britanic în timpul celui de-al doilea război mondial: "Tipii ăștia nu vor pune mâna nici măcar pe un fier de lipit până când nu vor analiza strategia de război pentru întregul teatru de operațiuni din Pacific". Astfel, este posibilă urmărirea unității provocărilor locale și globale în această expresie.

În Fundamentals of Systems Analysis, Spitznadel spune că o abordare, dacă este științifică, este deja sistemică. "Toate practicile umane sunt de natură sistemică. Gândirea și sistemele trebuie să se reconcilieze". El respinge faptul că educația este liniară (nesistemică), el susține că gândirea este asigurată de educație, ceea ce implică faptul că aceasta trebuie să fie și sistemică. Profesorul vede importanța și avantajul aplicării AS în luarea deciziilor optime.

Vamă

AC se aplică în diverse domenii de activitate. Fizicianul teoretician rus V. Makrusev. В. a argumentat pe larg pe această temă, abordând disciplina dintr-o perspectivă multiplă (obiceiuri, dinamică cognitivă, sisteme informatice globale, management). În timpul vieții sale a publicat destul de multe manuale.

Manual Makrusev V. В. "Fundamentele analizei și managementului sistemelor în vamă" este scrisă pentru a aborda modelul integrator al managementului, aplicarea analizei de sisteme și a evoluției metode de cercetare din acest domeniu de activitate. Acest manual oferă informații esențiale despre esența disciplinei, analizează segmentele și caracteristicile sale, precum și clasificările primare și principalele proprietăți ale sistemului. Manualul este destinat specialiștilor și masteranzilor, precum și tuturor celor interesați de analiza sistemelor.

Fundamentele analizei sistemelor în vamă este abordată mai detaliat în alte manuale, note și publicații ale doctoratului în științe fizice și matematice:

1. Direcții inovatoare pentru dezvoltarea unui sistem de coordonare a serviciilor publice vamale.
2. Dezvoltarea și reglementarea sistemică a economiei externe și a vămilor pe un model similar.
3. Planificarea în teorie și dezvoltarea obiectivelor finale ale AC în vamă.
4. Transformarea instituției administrației vamale în structura serviciilor vamale: provocarea și particularitățile soluționării ei.
5. Dezvoltarea institutului vamal ca sistem de servicii vamale.
6. Analiza de sistem în domeniul vamal.

Multe tutoriale au fost scrise împreună cu colegii (Volkov V. Ф., Evseeva P. В., Dianova V. Ю., Timofeev V. Т., Andreev A. Ф. și altele).

Literatura științifică și educațională

Bazele analizei de sistem în domeniul vamal sunt prezentate de V. Makrusev. В. În manualul său cu același nume, în care examinează problemele disciplinei, oferă o abordare cuprinzătoare a studiului sistemelor organizaționale, sociale și economice. Termenul "sistem vamal" apare pentru prima dată aici, identifică și analizează problemele contemporane ale sistemului vamal, identifică opțiunile de control al informațiilor și găsește soluții de gestionare a problemelor emergente. Manualul tratează instrumentele software și informatice pentru munca analitică a funcționarilor vamali și demonstrează eficiența instrumentelor metodologice pentru munca analitică de specialitate.

Manualul "Fundamentele analizei sistemelor" (V. Makrusev). В.) este utilă pentru studenții de la Business Vamal, Analiză de Sistem, Management și Prelucrarea Informației, precum și pentru personalul de conducere al unităților analitice ale UTR și departamentelor. Informațiile pot fi necesare pentru Funcționari vamali. Răspunsurile la întrebările privind formarea scopului, metodologia și metodologia analizei de sistem pot fi găsite aici.

Învățământ profesional superior

Există o serie de manuale de analiză a sistemelor, în care studentul din învățământul superior poate găsi informațiile necesare. Un astfel de manual este "Fundamentals of Systems and Systems Analysis" de V. Kaczal. В., care este recomandată studenților de la specializările Informatică aplicată, Informatică de afaceri și Sisteme și tehnologii informaționale, precum și altor studenți și absolvenți de studii universitare și postuniversitare în domeniul economic. Manualul cuprinde o prefață, o introducere, întrebări de test și sarcini, două părți ("Fundamentele teoriei sistemelor" și "Fundamentele analizei sistemelor"), 17 capitole și un glosar. Fiecare capitol are subcapitole care descriu mai detaliat fiecare întrebare. La sfârșitul capitolului există un rezumat și o secțiune de întrebări și sarcini.

Cartea este o lectură recomandată, dacă există Întrebări referitoare la următoarele subiecte:

1. Obiective și stabilirea obiectivelor.
2. Obiect, model și sistem.
3. Proprietățile și dimensiunile lor.
4. Proprietăți constructive și funcționale ale unui sistem.
5. Regularități la nivel de sistem.
6. Clasificarea sistemelor.
7. Sisteme în management și organizare.
8. Metodologie și modelare în analiza sistemelor.
9. Modele matematice.
10. Expert și structural-funcțional metode de rezolvare a problemelor.
11. Metode de structurare.
12. Abordarea sistemică a previziunilor.
13. Exemple de tehnici de analiză a sistemelor.

Aceste noțiuni de bază ale sistemelor și ale analizei sistemelor ajută la rezolvarea problemelor manageriale globale în întreprinderi, educație, vamă și alte activități.

F. И. Peregudova și F. П. Tarasenko

Profesioniștii de toate profilurile se întreabă adesea cum să rezolve rapid probleme reale în absența educația necesară într-un domeniu diferit, ceea ce sugerează că vor apărea probleme suplimentare în această privință. Reducerea nivelului de complexitate a situației, organizarea adecvată a studiului sistemului în cauză și proiectarea unui nou sistem rămân sarcini importante. Analiza modernă aplicată poate ajuta la rezolvarea problemelor de mai sus. Această disciplină este de interes pentru aproape toți profesioniștii, deoarece multe dintre elemente sunt similare ca natură, concepte de bază și metode de rezolvare.

Manualul Fundamentals of Systems Analysis de Peregudov și Tarasenko examinează:

1. Originea și dezvoltarea gândirii sistemice.
2. Modele și modelare.
3. Sisteme și modele de sisteme.
4. Sisteme artificiale și naturale.
5. Aspectele informaționale ale studiilor de sistem.
6. Rolul măsurătorilor în modelarea sistemelor.
7. Alegerea (luarea deciziilor).
8. Descompunerea și agregarea ca proceduri CA.
9. Etapele neformalizate ale AC.

Fiecare capitol analizează problema din mai multe perspective, detaliind specificul disciplinei. La sfârșitul cărții există întrebări de autotestare prin care cititorul poate verifica în mod conștient cunoștințele dobândite. La începutul manualului, Tarasenko și Peregudov introduc elementele de bază ale analizei sistemelor ca rezultat al revoluției științifice și tehnologice care a dat naștere termenului de "sisteme complexe". De-a lungul anilor, metodele și abordările pentru rezolvarea problemelor apărute s-au dezvoltat și generalizat, formând o tehnologie pentru depășirea complexității cantitative și calitative. Disciplinele aplicate și cele teoretice au format o "mișcare a sistemelor"; în consecință, trebuia să apară o știință aplicată care să conecteze practica sistemelor cu teoriile abstracte. Această "punte" a fost analiza sistemelor, care a devenit acum o disciplină de sine stătătoare, atrăgând o gamă largă de instrumente și oportunități pentru rezolvarea problemelor. Această dialectică aplicată acordă o mare importanță aspectelor metodologice ale oricărei cercetări sistemice.

Autorii sunt convinși că nu se poate deveni expert doar citind această carte și că nu se poate cunoaște pe deplin fundamentele abordării și analizei de sistem. Profesionalismul se dobândește doar în practică. Cea mai dificilă și în același timp cea mai interesantă parte a analizei de sisteme este căutarea și rezolvarea problemelor din viața reală, separând lucrurile importante de cele nesemnificative.

Principiile analizei sistemelor

Nu există modalități universale de a efectua AC, adesea sunt dezvoltate metode similare sau identice care pot fi aplicate la probleme similare. Determinarea regularităților de funcționare a sistemului, formarea de algoritmi alternativi și alegerea celei mai potrivite variante de rezolvare a sarcinii sunt considerate ca fiind comune. Lista principiilor AC este un rezumat al practicilor de lucru cu sistemele complexe. Fiecare autor are principii diferite în anumite elemente, de exemplu Makrusev în Fundamentals of Systems Analysis descrie propria versiune a acestor concepte, dar au în comun același concept. Principii de bază:

1. Scopul final (acordă prioritate sarcinii principale, a cărei realizare implică subordonarea tuturor elementelor sistemului). Realizat conform următorului plan: formularea obiectivului; înțelegerea scopului principal al obiectivului sistemului studiat; evaluarea schimbărilor în raport cu performanța în atingerea obiectivului final.
2. Măsurare. Eficiența operațională Sistemele pot fi definite numai în raport cu scopurile și obiectivele suprasistemului.
3. Echivalență. Rezultatul cerut poate fi obținut în diferite moduri, indiferent de timp și de condițiile inițiale.
4. Unitate. Sistemul este privit ca un întreg, format din mai multe elemente interdependente.
5. Conexiuni. Se examinează și se identifică dependența sistemului de mediul său extern și relațiile sale cu propriile subsisteme.
6. Design modular. Studiul sistemului ca un set de module (un grup de elemente). Defalcarea sistemului în module care interacționează depinde de scopul studiului și poate avea o bază informațională, funcțională și algoritmică. Termenii "subsistem" sau "unitate" pot însemna "modul".
7. Ierarhii. Acest principiu, inerent tuturor sistemelor complexe, simplifică proiectarea și organizează părțile sale. Linear structuri organizaționale Se folosește controlul central, în sistemele neliniare se folosește orice grad de descentralizare.
8. Funcționalitate. Funcția în locul structurii este prioritară în analiză. Orice structură este legată de funcția sistemului și a componentelor sale. Odată cu apariția unor noi funcții potențiale, structura este revizuită. Profesorii de la un curs de analiză de bază a sistemelor analizează separat structurile, funcțiile și procesele; acestea din urmă sunt reduse la o analiză a principalelor fluxuri din sistem: energie, informații, fluxuri de materiale, schimbări de stări. Există o suprapunere în management, încercând să îmbunătățească organizația prin schimbare structura sistemului.
9. Dezvoltări. Luarea în considerare a variabilității, adaptabilității și scalabilității sistemului. Dorința subiacentă de îmbunătățire.
10. Centralizare și descentralizare. Diferențe în ceea ce privește timpul de adaptare a sistemului: ceea ce se întâmplă în sistemele centralizate durează puțin timp, se realizează lent în sistemele descentralizate.
11. Incertitudine. Analiza caracterului aleator al sistemului. Sistemele deschise complexe nu se supun legilor probabilității. Atunci când se primesc informații de intrare neclare și stocastice, rezultatele cercetării vor fi probabiliste și deciziile pot avea consecințe ambigue.

Toate principiile de mai sus ale analizei sistemelor (fundamentele analizei sistemelor) au un grad ridicat de generalitate. Pentru utilizarea practică a acestora este necesar să fie completate cu un conținut specific, aplicabil la obiectul cercetării.

Ediții din secolul XXI

В a sistemului actual analiza a fost transformată și extinsă. Disciplina poate fi aplicată în orice domeniu de activitate. Analiza sistemelor este acum studiată ca manual și predată în universități și alte instituții de învățământ. Manuale care pot să fie util Pentru toți cei pasionați de analiza sistemelor:

1. "Analiza sistemului", Antonov A. В. (2004)
2. "Analiza de sistem în management", Anfilatov V. С., Emelyanov A. А., Kukushkin A. А., editat de. ed. А. А. Emelianov (2002).
3. "Din istoria dezvoltării analizei sistemelor în țara noastră", Volkova V. Н. (2001).
4. "Teoria generală a sistemelor (sisteme și analiza sistemelor)", Haydes M. А. (2005).
5. "Teorii ale sistemelor și fundamentele analizei sistemelor", Kachala V. В. (2007).
6. "Orizonturi de analiză a sistemelor", Lnogradsky L. А. (2000).
7. "Analiza sistemelor în logistică", Mirotin L. Б. Și Tashbaev Y. Э. (2002).
8. "Pentru analistul de sisteme... On software product design", Radziszewski A. (2015).
9. "Analiza sistemelor: un curs scurt de prelegeri" ed. В. П. Prokhorova (2006).
10. "Analiză de sistem și luarea deciziilor" (Dicționar-Carte de referință, manual pentru instituțiile de învățământ superior) ed. В. Н. Volkova, V. Н. Kozlov (2004).