Методология и методика системного анализа

1. Методология и методика системного анализа

2. В.Н. Волкова

…..
Есть два подхода обобщенных,
И, чтобы принципы понять,
Мы можем грубо, упрощенно,
Их «сверху» – «снизу» обозвать.
Дают им разные названия.
Мы постепенно их поймем.
Давайте первый – терминальный –
Подходом «снизу» назовем.

3. В.Н. Волкова

Такой подход рекомендует
Все перечислить элементы,
Искать, какие существуют
Иль меры близости, моменты,
Или иной объединения ход,
Рождающий все новые теории,
Морфологический подход,
Комбинаторику и топологию.

4. В.Н. Волкова

В развитье «снизу» восхождения
Можно лингвистику привлечь,
Продумать правила «сближения»,
И их грамматикой наречь.
Такие модели в машинах хранят.
«Язык моделирования» – говорят.
Тезаурус и грамматика.
Дискретная математика.

5. В.Н. Волкова

Другой – целевой или «сверху» – подход
От цели, концепций модель создает.
Понятие эквифинальности –
Основа познанья реальности.
Затем – описать область цели,
Ее разделить на подцели и функции.
А уж для них создавать модели.
Системный анализ – подходов конструкция.
Их выбор диктует этапы методики.

6. Системный анализ

методология решения проблем, основанная на
структуризации систем и количественном
сравнении альтернатив.
логически
связанная
совокупность
теоретических и эмпирических положений из
области математики, естественных наук и
опыта разработки сложных систем.
совокупность методов и средств выработки,
принятия и обоснования решений.

7. Принципы системного анализа

Принцип конечной цели - заключается в
приоритете конечной цели:
– необходимо сформулировать цель;
– в основе анализа должно лежать чёткое
понимание основной цели системы;
– решение о модификации системы должно
оцениваться с точки зрения, помогает ли это
достижению конечной цели;
– цель исследуемой системы задаётся
системой, в которую она входит.

8. Принципы системного анализа

Принцип измерения. Систему необходимо
представлять как часть более общей и проводить
оценку
свойств
исследуемой
системы
относительно целей и задач суперсистемы.
Принцип эквифинальности. Система может
достигнуть нужного конечного состояния
независимо от времени и определяемого только
собственными
характеристиками.
Это
достижение проходит при различных начальных
условиях и разными путями.

9. Принципы системного анализа

Принцип единства. Предусматривает совместное
рассмотрение системы как целого и как совокупности
элементов.
Принцип связности. Рассматривая любую часть
системы с её окружением, нужно выявлять связи
между элементами системы и связи с внешней средой.
Принцип
модульного
построения.
Предусматривается выделение в системе модулей и
рассмотрение её как множества модулей. Следуя
данному принципу можно вместо части системы
рассматривать совокупность её входных и выходных
воздействий.

10. Принципы системного анализа

Принцип иерархии. В соответствии с этим
принципом вводится иерархия частей системы и
их ранжирование.
Принцип функциональности. При совместном
рассмотрении структуры и функций системы
приоритет отводится функциям.
Принцип развития. Учитывает изменяемость
системы, её способность к развитию, адаптации,
расширению,
совершенствованию.
Данный
принцип следует рассматривать относительно
жизненного цикла системы.

11. Принципы системного анализа

Принцип децентрализации. Данный принцип
предусматривает противоречивое сочетание в
сложных
системах
централизованного
и
децентрализованного управления.
Принцип
неопределённости.
Позволяет
учитывать неопределённости и случайности в
системе. Согласно принципу существуют системы,
в которых структура, функционирование, внешние
воздействия не полностью определены.

12. Типы проблем системного анализа

Хорошо структурированные или количественно
сформулированные
проблемы,
в
которых
существенные
зависимости
могут
быть
выражены в числах и символах, имеющих
численные оценки – методология исследования
операций.
Неструктурированные
или
качественно
выраженные
проблемы,
содержащие
лишь
описание важнейших ресурсов, признаков и
характеристик, количественные зависимости
между которыми неизвестны – эвристические
методы.

13. Типы проблем системного анализа

Слабоструктурированные
или
смешанные
проблемы, которые содержат как качественные,
так и количественные элементы, причем
качественные
имеют
тенденцию
к
доминированию – системный анализ.

14. Проблема

• Неудовлетворительное
состояние
системы,
некоторое
противоречие,
требующее
разрешения.
• Связь между двумя явлениями, содержащая в
себе противоречие и носящая деструктивный
характер по отношению к целям системы.
• Система,
состоящая
из
противоречий
факторов внутренней и внешней среды,
проявляющихся в неудовлетворительности
совокупности связей, которая сдерживает
достижение цели.

15. Постановка задачи решения проблем

16. В.Н. Волкова

Подходы не исчерпали тематику.
Методов их воплощения – масса:
От вербального, текстового – до математики.
Мы их разделим на два больших класса:
Методы активизации интуиции,
Опыта, знаний специалистов –
МАИС назовем мы, и, по традиции,
Будем осваивать их.

17. В.Н. Волкова

Класс второй – Методы формализованного
Представления системы – МФПС.
А для особых системных исследований
И специальные методы есть.

18. Методы системного анализа

19. МАИС

• Методы типа «мозговой атаки» или коллективной
генерации идей – основа методов – гипотеза, что
среди большого числа идей имеется по меньшей
мере несколько хороших, полезных для решения
проблемы, которые нужно выявить. Методы
коллективной генерации идей, конференций идей,
обмена мнениями.
• Методы типа «сценариев» – подготовки и
согласования представлений о проблеме или
анализируемом объекте, изложенных в письменном
виде.

20. МАИС

• Методы структуризации – позволяют разложить
сложную проблему с большой неопределенностью
на
более
мелкие,
лучше
поддающиеся
исследованию.
• Методы типа «дерева целей» – использование
иерархической структуры, получаемой путем
расчленения общей цели на подцели, а их, в свою
очередь, на более детальные составляющие.

21. МАИС

• Методы экспертных оценок –
–
–
–
–
–
Формирование экспертных групп;
Формы экспертного опроса;
Подходы к оцениванию;
Методы обработки экспертных оценок;
Способы определения согласованности, достоверности
экспертных оценок.
• Методы типа «Дельфи» – итеративная процедура
при проведении мозговой атаки с использованием
обратной
связи
посредством
ознакомления
экспертов с результатами предшествующего тура.

22. МАИС

• Методы организации сложных экспертиз – основан
на введении критериев, позволяющих организовать
опрос экспертов более дифференцировано, и
весовых
коэффициентов,
повышающих
объективность результирующих оценок.
• Морфологические методы – основаны на идее
систематически находить наибольшее число, а в
идеале все возможные варианты решения
представленной
проблемы.
Методы
систематического покрытия поля, отрицания и
конструирования, морфологического ящика.

23. МФПС

• Аналитические – методы, которые отображают
реальные объекты и процессы в виде точек,
совершающих какие-либо перемещения
в
пространстве или взаимодействующих между
собой. Это методы: математического анализа,
математического программирования, теории игр.
Применяются в случае, если знания о процессах и
событиях в некотором интервале времени
позволяют полностью определить поведение их
вне этого интервала.

24. МФПС

• Статистические – методы, которые отображают
реальные объекты и процессы с помощью
случайных
(стохастических) событий и их
поведений,
которые
описываются
соответствующими
вероятностными
характеристиками
и
статистическими
закономерностями. Это математическая статистика,
теория
статистических
испытаний,
теория
выдвижения и проверки статистических гипотез,
экономическая статистика, теория массового
обслуживания, стохастическое программирование.

25. МФПС

• Теоретико-множественные представления –
базируются на понятиях множество, элементы
множества, отношения на множествах.
• Математическая логика – базовыми понятиями
которой являются высказывание, предикат,
логические функции (операции), кванторы,
логический базис, законы алгебры логики.

26. МФПС

• Лингвистические, семиотические представления –
основа методов математической лингвистики
(средства формализованного изучения естественных
языков) и семиотики (науки о знаках, знаковых
системах. Основные понятия: тезаурус, грамматика,
семантика, прагматика.
• Графические методы – позволяющие отображать
структуры
сложных
систем
и
процессов,
происходящих в них. Это методы геометрии, теории
графов, сетевого планирования и управления,
статистического сетевого моделирования.

27. Специальные методы

Имитационное динамическое моделирование;
Ситуационное моделирование;
Структурно-лингвистическое моделирование;
Теория
информационного
поля
и
информационных цепей;
• Подход, базирующийся на идее постепенной
формализации задач (проблемных ситуаций)
путем поочередного использования средств
МАИС и МФПС

28. Этапы и методы системного анализа

Этапы
1. Анализ проблемы
1. Обнаружение проблемы
2. Точное формулирование проблемы
3. Анализ логической структуры проблемы
4. Анализ развития проблемы
5. Определение внешних связей проблемы
6. Выявление принципиальной разрешимости
проблемы
Инструменты
Методы:
сценариев,
диагностический,
деревьев целей,
экономического
анализа

29. Этапы и методы системного анализа

Этапы
2. Определение системы
1. Спецификация задачи
2. Определение позиции наблюдателя
3. Определение объекта
4. Выделение элементов
5. Определение подсистем
6. Определение среды
Инструменты
Методы:
матричные,
кибернетические
модели

30. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
3. Анализ структуры системы
1. Определение уровня иерархии
Методы:
диагностические,
2. Определение аспектов и языков
матричные,
3. Определение процессов функций
сетевые,
4. Определение и спецификация процессов
морфологический,
управления и каналов информации
кибернетические
5. Спецификация подсистем
модели
6. Спецификация процессов, функций текущей
деятельности и развития

31. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
4. Формулирование общей цели и критерия системы
Методы: экспертных
1. Определение целей, требований
оценок
(Дельфи),
надсистемы
деревьев
целей,
2. Определение целей и ограничений среды
экономического
3. Формулирование общей цели
анализа,
морфологический,
4. Определение критерия
кибернетические
5. Декомпозиция целей и критериев по
модели, нормативные
подсистемам
операционные модели
(оптимизационные,
6. Композиция общего критерия из
имитационные,
критериев подсистем
игровые)

32. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
5. Декомпозиция целей, выявление потребностей в ресурсах и
процессах
1. Формулирование целей – верхнего ранга Методы: деревьев
целей,
сетевые,
2. Формулирование целей – текущих
описательные
процессов
модели,
3. Формулирование целей – эффективности
моделирования
4. Формулирование целей – развития
5. Формулирование внешних целей и
ограничений
6. Выявление потребностей в ресурсах и
процессах

33. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
6. Выявление ресурсов и процессов, композиция целей
1. Оценка существующих технологии и
Методы: экспертных
мощности
оценок
(Дельфи),
деревьев
целей,
2. Оценка современного состояния
экономического
ресурсов
анализа,
3. Оценка реализуемых и запланированных
проектов
4. Оценка возможностей взаимодействия с
другими системами
5. Оценка социальных факторов
6. Композиция целей

34. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
7. Прогноз и анализ будущих условий
1. Анализ устойчивых тенденций развития
Методы: сценариев,
системы
экспертных оценок
(Дельфи), деревьев
2. Прогноз развития и изменений среды
целей,
сетевые,
3. Предсказание появления новых факторов,
экономического
оказывающих влияние на развитие системы
анализа,
4. Анализ ресурсов будущего
статистический,
описательные
5. Комплексный анализ взаимодействия
модели
факторов будущего развития
6. Анализ возможных сдвигов целей и
критериев

35. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
8. Оценка целей и средств
1. Вычисление оценок по критерию
Методы: экспертных
оценок
(Дельфи),
2. Оценка взаимозависимости целей
экономического
3. Оценка относительной важности целей
анализа,
4. Оценка дефицитности и стоимости
морфологический
ресурсов
5. Оценка влияния внешних факторов
6. Вычисление комплексных расчетных
оценок

36. Этапы и методы системного анализа

Этапы
9. Отбор вариантов
1. Анализ целей на совместимость и
входимость
2. Проверка целей на полноту
3. Отсечение избыточных целей
4. Планирование вариантов достижения
отдельных целей
5. Оценка и сравнение вариантов
6. Совмещение комплекса взаимосвязанных
вариантов
Инструменты
Методы:
деревьев
целей,
матричные,
экономического
анализа,
морфологический

37. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
10. Диагноз существующей системы
1. Моделирование технологического и
Методы:
экономического процессов
диагностические,
матричные,
2. Расчет потенциальной и фактической
экономического
мощностей
анализа,
3. Анализ потерь мощности
кибернетические
4. Выявление недостатков организации
модели
производства и управления
5. Выявление и анализ мероприятий по
совершенствованию организации

38. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
11. Построение комплексной программы развития
1. Формулирование мероприятий, проектов и
программ
2. Определение очередности целей и
мероприятий по их достижению
3. Распределение сфер деятельности
4. Распределение сфер компетенции
5. Разработка комплексного плана мероприятий
в рамках ограничений по ресурсам во времени
6. Распределение по ответственным
организациям, руководителям и исполнителям
Методы: матричные,
сетевые,
экономического
анализа,
описательные модели,
нормативные
операционные модели

39. Этапы и методы системного анализа

Этапы
Инструменты
12. Проектирование организации для достижения целей
1. Назначение целей организации
Методы:
диагностические,
2. Формулирование функций организации
деревьев
целей,
3. Проектирование организационной структуры
матричные, сетевые,
4. Проектирование информационных
кибернетические
механизмов
модели
5. Проектирование режимов работы
6. Проектирование механизмов материального
и морального стимулирования

40. В.Н. Волкова

Вот вкратце исчерпана вводная тема.
Изложена в рифмах она неспроста.
Надеюсь, почувствовали Вы, что Система –
Есть сложного сущность, его Красота!
Поезд Санкт-Петербург – Ростов-на-Дону
15.07.97 г.
Мельничный ручей
05.08.97 г.