системный анализ ЭГЗ

5 Свойства систем

Свойства системы – это качества элементов, дающие возможность количественного описания системы, выражения ее в определенных величинах.

Свойство эмерджентности – это 1) одно из первично-фундаментальных свойств больших систем, означающее, что целевые функции отдельных подсистем, как правило, не совпадают с целевой функцией самой БС; 2) появление качественно новых свойств у организованной системы, отсутствующих у ее элементов и не характерных для них.

Свойство синергичности – одно из первично-фундаментальных свойств больших систем, означающее однонаправленность действий в системе, которое приводит к усилению (умножению) конечного результата.

Свойство мультипликативности – одно из первично-фундаментальных свойств больших систем, означающее, что эффекты, как положительные, так и отрицательные, в БС обладают свойством умножения.

6. Классификация систем. Адаптивные системы

Адаптивные системы, у которых адаптация осуществляется изменением значений параметров управляющего устройства, называются самонастраивающимися; изменением значений параметров и структуры управляющего устройства — самоорганизующимися. В самоорганизующихся САУ адаптация осуществляется путем выбора структуры, т. е выбора корректирующего звена или их комбинации из набора определенного числа звеньев изменяемой части основного управляющего устройства, а затем происходит самонастройка параметров выбранной структуры. Такие системы обеспечивают требуемое качество управления при более широких диапазонах изменения свойств объекта и внешних условиях, чем самонастраивающиеся, но более сложны.САУ целесообразно классифицировать исходя из наиболее общих признаков и их свойств. На рис 1.4. приведена одна из возможных классификаций. В зависимости от характера электрических сигналов системы могут быть: непрерывными, с гармоническими сигналами и дискретные. Дискретные в свою очередь, могут быть релейными, импульсными или цифровыми. Вследствие бурного развития микроэлектроники широкое распространение получили цифровые системы управления, обладающие прежде всего высокой точностью.

7. Модель, процесс моделирования, виды моделирования.

Модель — способ замещения реального объекта, используемый для его изучения.

Модели́рование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

Классификация видов моделирования систем

Детерминированное моделирование отображает детерминированные процессы, т.е. процессы, в которых предполагается отсутствие всяких случайных воздействий.

стохастическое моделирование отображает вероятностные процессы и события. В этом случае анализируется ряд реализаций случайного процесса, и оцениваются средние характеристики, т. е. набор однородных реализаций.

Статическое моделирование служит для описания поведения объекта в какой-либо момент времени, а динамическое моделирование отражает поведение объекта во времени.

Дискретное моделирование служит для описания процессов, которые предполагаются дискретными, соответственно непрерывное моделирование позволяет отразить непрерывные процессы в системах, а дискретно-непрерывное моделирование используется для случаев, когда хотят выделить наличие как дискретных, так и непрерывных процессов.

8. Моделирование систем Структурирование процессов моделирования

24. Метод Дельфи, метод мозгового штурма, метод номинальной группы.

Метод Дельфы направлен на усовершенствование процесса выработки суждения группой экспертов. При этом мнение каждого специалиста сравнивается с общим результатом, во избежание искажающего воздействия внушения или приспособления к мнению большинства. Метод предусматривает опрос экспертов в несколько туров, обработку результатов каждого тура, информирование их об этих результатах и вновь повторение такой же процедуры. На практике обычно ограничиваются 3-4 турами.

Сущность метода мозгового штурма заключается в том, что отбирается группа квалифицированных экспертов, но оценки и выводы делаются в ходе заседания. Все эксперты делятся на две группы: первая генерирует идеи (выставляет оценки), а вторая — их анализирует. При этом запрещается критиковать ту или иную идею. Идея, с которой согласится большинство экспертов, и считается правильной.

метод номинальной группыСущность метода заключается в отделении выдвигаемых идей от их авторов, что создает благоприятные условия для выдвижения любых идей любым участником совещания.

Метод номинальной группы полезен в ситуациях, когда необходимо выявить и сопоставить индивидуальные суждения, с тем, чтобы получить решения, к которым один человек прийти не может. Метод проводится в тщательно отобранной группе специалистов, хорошо разбирающихся в обсуждаемом вопросе. 

25. Метод сценариев.

Метод сценариев представляет собой, набор прогнозов по каждому рассматриваемому решению, его реализации, а также возможным, положительным и отрицательным последствиям. Они напоминают литературные сценарии с прологом, основной частью и эпилогом.

26. Метод дерева целей – как инструмент системного анализа.

Метод дерева целей. Экспертам по логистике предлагается оценить структуру логистической модели в целом и дать предложения о включении в нее неучтенных связей. Дерево целей представляет собой связной граф, вершины которого интерпретируются как цели логистической системы, а ребра или дуги – как связи между ними. Это основной инструмент увязки целей верхнего уровня логистической организации с конкретными средствами их достижения на нижнем операционном уровне.

В программно-целевом планировании (когда цели плана увязываются с ресурсами с помощью программ) дерево целей выступает как схема, показывающая разделение общих целей логистического плана на подцели различных уровней.

Представление целей начинается с верхнего уров– О ня логистической организации, дальше они последовательно разукрупняются. Основным правилом разукрупнения целей является полнота: каждая цель верхнего уровня должна быть представлена в виде подцелей следующего уровня исчерпывающим образом, т. е. так, чтобы объединение подцелей полностью определяло исходную цель.

27. Метод имитационного моделирования

Имитационное моделирование (ситуационное моделирование) — метод, позволяющий строить модели, описывающие процессы так, как они проходили бы в действительности. Такую модель можно «проиграть» во времени как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику.

Имитационное моделирование — это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему, с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).

Имитационное моделирование — это частный случай математического моделирования. Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, либо не разработаны методы решения полученной модели. В этом случае аналитическая модель заменяется имитатором или имитационной моделью.

Имитационным моделированием иногда называют получение частных численных решений сформулированной задачи на основе аналитических решений или с помощью численных методов[1].

Имитационная модель — логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.

28. Матричные методы

 Матричный метод. Матричные формы представления и анализа логистических данных не являются специфическим инструментом анализа логистических систем. Однако они широко применяются на различных этапах анализа логистической системы в качестве вспомогательного средства.





Матрица – это наглядная форма представления данных, раскрывающая внутренние связи между элементами, помогающая выяснить и проанализировать ненаблюдаемые части структуры. Примером может служить периодическая система Д. И. Менделеева.

29. Сетевые методы.

Сетевой анализ (сетевое планирование) — метод анализа сроков (ранних и поздних) начала и окончания нереализованных частей проекта, позволяет увязать выполнение различных работ и процессов во времени, получив прогноз общей продолжительности реализации всего проекта.

30. Кибернетические модели.

Кибернетика, изучая процессы, происходящие в системах, выделяет: вход, выход, процесс или процессор, и обратная связь.

Кибернетические модели предназначены в основном для изучения сложных динамических систем, и поэтому широкое распространение при этом моделировании получили микро — и макроподходы. Микроподход позволяет детально изучать внутреннюю структуру сложной динамической системы, определять ее составляющие, выявлять функционирование каждой составляющей отдельно и определять результат взаимодействия всех составляющих. Естественно, эти два способа моделирования переплетаются между собой, взаимно дополняют друг друга. [4]

 

31. Процедуры сравнения. Парное сравнение, ранжирование, непосредственная оценка, последовательное сравнение.

Сравнение - это сопоставление чего-либо с чем-либо сопровождающееся установлением черт сходства или различия В сравнении используется: при постановке проблемы – для установления несоответствия между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел; в процессе поиска альтернатив решения проблемы для оценки возможности замены любого вопроса проблемы любым другим; при оценке альтернатив по ряду критериев – для выбора лучшей из них.

Метод парных сравнений предусматривает использование эксперта, который проводит оценку целей. Z1, Z2, …,Zn.

Согласно методу осуществляются парные сравнения целей во всех возможных сочетаниях. В каждой паре выделяется наиболее предпочтительная цель. И это предпочтение выражается с помощью оценки по какой-либо шкале. Обработка матрицы оценок позволяет найти веса целей, характеризующие их относительную важность. Одна из возможных модификаций метода состоит в следующем:

составляется матрица бинарных предпочтений, в которой предпочтение целей выражается с помощью булевых переменных;

определяется цена каждой цели путем суммирования булевых переменных по соответствующей строке матрицы.

Ранжирование - это процедура установления относительной значимости (предпочтительности) исследуемых объектов на основе их упорядочения. В системном анализе прием ранжирования используется для установления важности отдельных подцелей, при выборе альтернатив и т.п.

Метод непосредственной оценки ( отсчета) заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию прибора, заранее отградуированного в единицах измеряемой величины. Этот метод отличается своей простотой, но точность его невысока. [4]

Последовательными сравнениями ищется наименьший элемент массива, причем в процессе поиска запоминается индекс текущего наименьшего числа. После того как просмотрено 1000 — е число, можно поменять местами 1 — е число с наименьшим, индекс которого в этот момент известен. [5]

32. Экспертиза. Типы экспертиз. Методы обработки группового выбора.

Экспертиза — это специальная форма анализа данных, проводимая по установленной форме и соответствующая выработанным требованиям. 

Типы Экспертиз

По последовательности проведения:

Первоначальная экспертиза - экспертиза, проводимая в отношении определённого объекта, решающающая круг вопросов, ответы на которые не были даны ранее в проводимых исследованиях. Причем, первоначальной экспертизой может быть как основная, так и дополнительная экспертизы, так как основным критерием, укзывающим на первоначальность экспертизы является уникальность вопросов, решаемых в рамках данного исследования по конкретно взятому объекту.

Повторная экспертиза - экспертиза, проводимая по тем же объектам и решающая те же вопросы, что и первичная экспертиза, заключение которой признано необоснованным или вызывает сомнения.

По задачам:

неидентификационные экспертизы

диагностические экспертизы

классификационные экспертизы

ситуационные

реконструкционные

идентификационные экспертизы

установление групповой принадлежности

установление тождества

33. Критериальный язык описания выбора. Выбор как максимизация критерия. Сведение

Выбор можно определить как целевое сужение множества альтернатив. Основой критериального языка описания выбора является предположение о возможности оценить каждую отдельно взятую альтернативу определенным числом. При этом выбор сводится к отысканную альтернативы с наибольшим значением критериальной функции. Многокритериальные задачи не имеют однозначного общего решения. Поэтому предлагается много разных способов придать многокритериальной задаче частный вид, обладающий единственным решением. Естественно, что для разных способов эти решения в общем случае оказываются различными. Поэтому едва ли не главное в решении многокритериальной задачи – обоснование именно данного вида ее постановки. 

34. Алгоритмы принятия решений. Общая схема экспертизы.

Алгоритм рационального принятия решения.

Решение проблем, как и управление, — процесс, ибо речь идет о нескончаемой последовательности взаимосвязанных шагов. Руководитель заботится не столько о решении как таковом, сколько обо всем, связанном и проистекающим из него. Для решения проблемы требуется не единичное решение, а совокупность выборов. Поэтому, хотя процесс решения проблемы мы представляем как пятиэтапный (плюс внедрение и обратная связь), фактическое число этапов определяется самой проблемой (рис. 3).

Рис. 3. Этапы рационального решения проблем

1. Диагностика проблемы. Первый шаг на пути решения проблемы — определение или диагноз , полный и правильный. Существуют два способа рассмотрения проблемы. Согласно одному, проблемой считается ситуация, когда поставленные цели не достигнуты. Другими словами вы узнаете о проблеме потому, что не случается то, что должно было случиться. Поступая так, вы сглаживаете отклонения от нормы.

2.         Формулировка ограничений и критериев принятия решения. Когда руководитель диагностирует проблему с целью принятия решения, он должен отдавать себе отчет в том, что именно можно с нею сделать. Многие возможные решения проблем организации не будут реалистичными, поскольку либо у руководителя, либо у организации недостаточно ресурсов для реализации принятых решений. Кроме того, причиной проблемы могут быть находящиеся вне организации силы — такие, как законы, которые руководитель не властен изменить. Ограничения корректирующих действий сужают возможности в принятии решений. Перед тем, как переходить к следующему этапу процесса, руководитель должен беспристрастно определить суть ограничений и только потом выявлять альтернативы. Если этого не сделать,как минимум, будет впустую потеряна масса времени. Еще хуже, если будет выбрано нереалистичное направление действий, что, естественно, усугубит, а не разрешит существующую проблему.

3. Определение альтернатив. Следующий этап — формулирование набора альтернативных решений проблемы. В идеале желательно выявить все возможные действия, которые могли бы устранить причины проблемы и, тем самым, дать возможность организации достичь своих целей. Тем не менее, на практике руководитель редко располагает достаточными знаниями или временем, чтобы сформулировать и оценить каждую альтернативу. Более того, рассмотрение очень большого числа альтернатив, даже если все они реалистичны, часто ведет к путанице. Поэтому руководитель, как правило, ограничивает число вариантов выбора для серьезного рассмотрения всего несколькими альтернативами, которые представляются наиболее желательными.

5. Выбор альтернативы. Если проблема была правильно определена, а альтернативные решения тщательно взвешены и оценены, сделать выбор, то есть принять решение, сравнительно просто. Руководитель просто выбирает альтернативу с наиболее благоприятными общими последствиями, как показано на примере с автомобилем. Однако если проблема сложна и приходится принимать во внимание множество компромиссов, или если информация и анализ субъективны, может случиться, что ни одна альтернатива не будет наилучшим выбором. В этом случае главная роль принадлежит хорошему суждению и опыту.

РЕАЛИЗАЦИЯ. Реальная ценность решения становится очевидной только после его осуществления. Как показано на рис.5, процесс решения проблемы не заканчивается выбором альтернативы. Простой выбор направления действий имеет малую ценность для организации. Для разрешения проблемы или извлечения выгоды из имеющейся возможности решение должно быть реализовано. Уровень эффектив-ности осуществления решения повысится, если оно будет признано теми, кого оно затрагивает. Признание решения редко однако бывает автоматическим, даже если оно явно хорошее.