Файл: Курс лекций по дисциплине Теория систем и системный анализ, читаемый автором в соответствии с учебными планами специальностей 351400 Прикладная информатика.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 467
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Требования ГОСТ специальности к содержанию курса.
1. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ
2. Предмет и содержание общей теории систем
3. ОСНОВНЫЕ положения ОбщеЙ теории систем
3.1. Основные понятия системного анализа
3.2. Определение понятия «система»
3.3. Принципы системного подхода
4.1. Категория системы, ее свойства и признаки
4.2. Системообразующие и системоразрушающие факторы
4.3. Классификация системных объектов
4.4. Структура, функции и этапы развития систем
5. СИСТЕМНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ИХ ОБОБЩЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
5.1. Системность неорганической и живой природы
5.2. Общество, личность и мышление как система
6. СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ
6.1. Общая характеристика системных исследований
6.2. Системный подход - методология системного исследования
6.3. Технология достижения целостности познания в системном исследовании
7. Сущность и принципы системного подхода
7.1. Принципы системного подхода.
7.2. Проблемы согласования целей
7.3. Проблемы оценки связей в системе
7.4. Пример системного подхода к задаче управления
7.5. Моделирование как метод системного анализа
7.6. Процессы принятия управляющих решений
8. ОПИСАНИЕ СИСТЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ
8.1. Механизм процесса описания системных объектов
8.3. Структура системного анализа
8.4. Методы и модели описания систем
Качественные методы описания систем
Количественные методы описания систем
8.5. Формирование общего представления системы
8.6. Кибернетика и ее роль в описании систем
9.2. Содержательная постановка задачи
9.3. Построение модели изучаемой системы в общем случае
9.4. Моделирование в условиях определенности
9.5. Наличие нескольких целей - многокритериальность системы
9.6. Моделирование системы в условиях неопределенности
9.7. Моделирование систем массового обслуживания
9.8. Моделирование в условиях противодействия, игровые модели
9.9. Моделирование в условиях противодействия, модели торгов
9.10. Методы анализа больших систем, планирование экспериментов
9.11. Методы анализа больших систем, факторный анализ
10. МЕТОДЫ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ
10.1. Причинно-следственный анализ
10.2. Процесс причинно-следственного анализа.
10.3. Варианты причинно-следственного анализа
10.5. Процессы принятия решений различных типов
10.6. Анализ плана управленческой работы и обзор ситуации
11. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
11.3. Практическое применение системного подхода в экономике
12. СИСТЕМНАЯ природа организаций и управления ими
12.2. Виды и формы системного представления структур организаций.
ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ТЕОРИИ СИСТЕМ И СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Взаимодействия данной системы с окружающими ее системами строятся очень не просто. Их формы очень разнообразны. Но они не подчинены принципу единства противоречивости и содействия. Противоречивость отражает взаимодействие противоположностей, момент противоборства данной системы с окружающими ее системами, их противостояние в борьбе за выживаемость. В ней более ярко выражен процесс конфронтации систем. Взаимодействие между хищником и его жертвой отражает противоположности их целей. Цель хищника - настигнуть свою жертву, а цель жертвы противоположная - скрыться от хищника. Противоречивость проявляет себя не только между разноименными, но и. тождественными системами. «Борьба за жизнь, - писал Ч. Дарвин, - особенно упорна, когда она происходит между особями и разновидностями того же вида».
Эта борьба протекает между хищниками за территорию для охоты, между людьми, между государствами и т.д. В этом отношении противоречивость есть условие существования систем.
Но взаимодействие системы с окружающим миром строится не только на борьбе за выживаемость, иначе все сводилось бы только к проблемам конфронтации, но и на содействии. Системы оказывают друг другу помощь, а иногда объединяются для собственной защиты, оказания противодействия другим системам. В период второй мировой войны страны, представляющие две противоположенные и противоборствующие социальные системы, превратились в союзников в борьбе за свою выживаемость против фашизма.
Содействие между системами принимает различные формы: коменсализма, мутуализма, кооперации.
Коменсализм - это форма взаимодействия систем, при которой одна из двух взаимодействующих систем извлекает пользу из совместного существования, не причиняя вреда другой. Примером являются рыбы-прилипалы с акулой или черепахой. Они получают пищу благодаря тому, что передвигаются с помощью другого, но для своего носителя прилипала никакой пользы не приносит. Коменсальные отношения наблюдаются и в обществе. Металлургический завод потребляет кокс, который получает с другого завода. В результате металлургический завод получает пользу от другого предприятия, но при этом не приносит ему никакой пользы, хотя и не наносит вред.
Мутуализм - это такой вид взаимодействия, в результате которого взаимодействующие системы извлекают обоюдную пользу, причем они не могут существовать самостоятельно. Этот вид широко распространен в природе и в обществе. Рак-отшельник придо не может существовать без актинии адамасии. Он помещает ее ниже собственного рта. Актиния защищает рака своими ядовитыми щупальцами, а рак делится с ней пищей, выскользнувшей изо рта. В обществе примером мутуализма является зависимость жилищного строительства от развитости промышленности, производящей строительные материалы.
Отношения кооперации присущи социальным системам. Они также приносят обоюдную пользу вступающим во взаимодействие системам, но в отличие от мутуализма эти системы могли бы существовать и раздельно, самостоятельно. К кооперации их побуждает взаимная выгода, польза от совместной деятельности. В этих целях может объединяться группа предприятий, людей. Ярким примером является потребкооперация, различного рода кооперативы по производству товаров и услуг.
Противоречивость и содействие во взаимодействиях системы с окружающей средой находятся в единстве. На каждый целостный объект всегда одновременно оказывают влияние и противодействующие, и содействующие ему природные и общественные образования. Причем такое воздействие может оказывать одна и та же внешняя система. На одни компоненты она может влиять благотворно, а на другие, наоборот, разрушающе. Даже в различные промежутки времени, на различных этапах развития системы внешний объект может оказывать совершенно противоположное воздействие. Показательно описание К.М. Завадским опыта с кок-сагызом. “В защищенных посевах, - писал он, - десятки всходов совместно пробивают почвенную корку и содействуют этим друг другу, в то время как одиночные проростки погибают, не сумев преодолеть сопротивление корки. Однако после того как совместно взошедшие растения подрастают, между ними возникают острые противоречия, связанные с использованием ограниченного объема почвы. В каждом гнезде выделяется группа растений с наибольшей скоростью роста корневых систем. Эти растения успевают перехватить питательные вещества и воду. Уже через 20-30 дней эти процессы завершаются гибелью оставшихся растений”. Из этого примера видно, что в определенных условиях и для решения определенных задач растения вынуждены объединяться, оказывать друг другу помощь. Но при иных условиях они уже размежевываются, вступают в конфликт и борьбу за получение необходимых питательных веществ. Аналогичные процессы имеют место и в обществе. Между государствами по одним вопросам могут существовать противоречия, но для решения других они вынуждены объединяться, сотрудничать, оказывать помощь и содействие.
Единство противоречивости, конфронтационности и содействия во взаимодействии окружающей среды с конкретной системой является реальным фоном и условием существования целостных объектов. За счет этого единства поддерживается обмен веществ, энергией и информацией, устанавливается естественная стабильность функционирования сложноорганизованных образований, происходит их развитие и существование в пространстве и во времени.
Взаимодействие с окружающей средой порождает проблему адаптации систем. Она выряжает такой вид взаимодействия со средой, в ходе которого осуществляется их приспособление друг к другу. Чем более адаптирована система к внешней среде, тем она стабильнее, устойчивее, увереннее чувствует себя. Приспосабливаемость системы воедино сливает все позитивно и негативно влияющие на нее факторы. В ней одновременно присутствует и момент j противоречивости, и момент содействия. Она является своего рода показателем прочности внутренних связей, гибкости, стабильности системы, ее положения во внешнем мире.
Адаптация системы вбирает в себя весь процесс ее взаимодействия как определенной целостности с внешними силами, как полезными для нее, так и противодействующими ей. Она предполагает умение объекта лавировать между вредоносными и благоприятными влияниями окружающей среды, отбирать и впитывать в себя все полезное и отталкивать, отторгать все мешающее ее функционированию и развитию. Приспособление обнаруживает себя через согласование и притязания системы с ее возможностями противостоять внешним воздействиям.
Адаптация системы во многом определяется ее сопротивляемостью. Последняя напрямую зависит от прочности внутренних связей. Чем они сильнее, тем сложнее их разрушить извне. На сопротивляемость системы влияет и то, насколько она способна адсорбировать разнообразные «шлаки», вбирать в себя из внешней среды только питательную для нее энергию, самоочищаться от вредных воздействий. В широком понимании сопротивляемость системы определяется соотношением сил, позитивно и негативно действующих со стороны окружающей среды. Если положительно воздействующие силы превышают отрицательные, то система будет успешно адаптироваться к внешней среде.
Адаптация природных и социальных систем принципиально отлична. В природных системах она носит приспособленческо-пассивный характер. Их реакция на внешние раздражители подчинена естественным законам. Для животных она заключена в их инстинктах. Иное дело социальные системы. В них приспособление к среде носит осознанно целесообразный и активный характер. Реакция человека на внешние раздражители сознательна. Он одновременно стремится, и
приспособиться к окружающей среде, и приспособить ее к своим целям и интересам.
Следовательно, роль среды в функционировании и развитии систем исключительно велика. Многие из них могут существовать, сохранять свои интегративные качества не только за счет внутренних ресурсов, но и вследствие взаимосвязи, уравновешивания всей системы внешними факторами и условиями. Человек как личность не способен существовать вне общества. Окружающая среда способна видоизменить структуру и функцию системы, ускорить или замедлить ее развитие, влиять как на саму систему в целом, так и на отдельные ее компоненты.
5. СИСТЕМНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ИХ ОБОБЩЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
В предыдущей главе были рассмотрены основополагающие методологические положения общей теории систем (ОТС), дающие канву для выделения сложноорганизующихся целостных образований и их исследования, но в мире существует огромное, по существу бесконечное число самых разнообразных систем. Каждая из них по-своему специфична и своеобразна. В этой главе и будет сосредоточено внимание на анализе некоторых из них, имеющих наиболее важное значение для человека.
5.1. Системность неорганической и живой природы
Согласно современным научным представлениям неорганическая природа может быть подразделена на две системы: поле и вещество. Физическое поле - особая форма материи, система с бесконечным числом степеней свободы. Его источником являются заряженные частицы, которые образуют электромагнитные, гравитационные и квантовые поля, а также поле ядерных сил. В соответствии с нынешними научными представлениями каждое конкретное поле имеет свои определенные уровни, например, от состояния вакуума до четко выраженного квантового состояния.
Согласно квантовой теории, квант - структурный элемент поля, образующий его как систему. Его внутреннее строение и природа еще недостаточно четко изучены. Предполагается, что квант сам по себе выступает в качестве сложноорганизованной системы, обладающей собственной структурой. Взаимодействие составляющих его компонентов и ведет к тому, что он может быть рассмотрен как система.
Физические поля могут быть рассмотрены в качестве конкретных факторов целостности в неживой (неорганической) природе. Они связывают тела друг с другом, передают действие от одного к другому, обмениваются энергией, обеспечивают их функциональные характеристики. Так, ядерное поле связывает в единое целое нуклоны атомного ядра.
Электромагнитное поле обеспечивает целостность атома, молекулы, некоторых макроскопических тел. Силы электромагнитного взаимодействия по своей величине значительно уступают ядерным силам, но действуют они на значительно большее расстояние. К тому же эти силы способны обеспечить возникновение исключительно сложных, многокомпонентных целостных систем. Таковы, например, молекулы высокополимерных соединений и белков, состоящих из тысяч атомов, образованных главным образом силами электромагнетизма. При достаточно больших массах тел, присущих прежде всего космическим материальным образованиям,