История развития системных представлений 3

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Государственный университетморского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»

Кафедра математического моделирования и эконометрии

РЕФЕРАТ

по дисциплине:

Теория систем и системный анализ

на тему: «История развития системных представлений. 3 этап»

Выполнил: ст. гр. № ЭФ-26 Жмурко А.В

Проверил:А.А. Бурыкин

Санкт-Петербург

2013

Оглавление

История развития системного подхода……………………………………….2

Основные 3 этапа развития системных представлений……………………6

Эволюция 3-его этапа системных представлений…………………………..8

Системный подход ………………………………………………………………9

Системный Анализ……………………………………………………………..11

Заключение………………………………………………………………………13

Список литературы…………………………………………………………….14

История развития системного подхода

Составляющим понятий «системный анализ», «системная проблема», «системное исследование» является слово «система», которое появилось в Древней Элладе 2000—2500 лет назад и первоначально означало: сочетание, организм, устройство, организация, строй, союз. Оно также выражало определенные акты деятельности и их результаты (нечто, поставленное вместе; нечто, приведенное в порядок).

Первоначально слово «система» было связано с формами социально-исторического бытия. Лишь позднее принцип порядка, идея упорядочивания переносятся на Вселенную.

Перенос значения слова с одного объекта на другой и вместе с тем превращение слова в обобщенное понятие совершаются поэтапно. Метафоризация слова «система» была начата Демокритом (460—360 до н. э.), древнегреческим философом, одним из основоположников материалистического атомизма. Образование сложных тел из атомов он уподобляет образованию слов из слогов и слогов из букв. Сравнение неделимых форм (элементов с буквами) — один из первых этапов формирования научно-философского понятия, обладающего обобщенным универсальным значением.

На следующем этапе происходят дальнейшая универсализация значения слова, наделение его высшим обобщенным смыслом, что позволяет применять его и к физическим, и к искусственным объектам. Универсализация может осуществляться двояко — или в процессе мифотворчества, т. е. построения мифа на основе метафоры [характерно для одного из основателей объективного идеализма Платона (427—347 до н. э.)], или же путем воссоздания философско-рациональной картины мироздания и человеческой культуры, т. е. трансформирования и развертывания метафоры в философской системе [характерно для Аристотеля (384—322 до н.э.), колеблющегося между материализмом и идеализмом]

Новый этап в интерпретации системности научного знания связан с именем И. Канта (1724—1804). Его заслуга состоит не только в четко осознанном системном характере научно-теоретического знания, но и в превращении этой проблемы в методологическую, в выявлении определенных процедур и средств системного конструирования знания.

Ограниченность кантовского понимания системности знания состоит в том, что конструктивно-методологические принципы образования научных систем являются у него характеристиками лишь формы, а не содержания знания.

Эту линию в еще большей мере проводит И.Г. Фихте (1762—1814), который считает, что принципы полагания формы знания являются одновременно принципами полагания и его содержания. Исходный тезис Фихте — научное знание есть системное целое. Фихте является родоначальником того направления в классической немецкой философии, которое останавливается на вычленении формально-логических принципов систематизации сложившегося знания, ограничивая тем самым системность знания систематичностью его формы. Это привело к отождествлению системности научного знания и его систематического изложения. Это направление сосредоточивает свое внимание не на научном исследовании, а на изложении результатов знания, систематического представления теоретического знания. Такой подход особенно проявился у последователей Канта и Фихте — К. Шмида, Я. Фриза и др.

В 1940—50 гг. Л. Берталанфи обобщил идеи, содержащиеся в теории открытых систем, и выдвинул программу построения ОТС, являющейся всеобщей теорией организации. Проблемы организации, целостности, направленности, телеологии, саморегуляции, динамического взаимодействия весьма актуальны и для современной физики, химии, физической химии и технологии, а не только для биологии, где подобные проблемы встречаются повсюду.

Состав ОТС

Теоретическая часть

Прикладная область

ОТС в широком смысле (по Берталанфи) — фундаментальная наука, охватывающая всю совокупность проблем, связанных с исследованием и конструированием систем

1. Кибернетика — базируется на принципе обратной связи и круговых причинных целях и исследует механизмы целенаправленного и самокотролируемого поведения; теория систем управления

1. Системотехника — направление в кибернетике, изучающее вопросы планирования, проектирования и поведения сложных систем различного назначения (АСУ, человеко-машинные комплексы и др.), при котором составляющие системы рассматриваются во взаимодействии, несмотря на их разнородность. Основным методом системотехники является системный анализ. Центральное техническое звено комплекса — ЭВМ, человеческое звено — оператор. Системотехника играет важную роль в развитии инженерной психологии, так как для проектирования комплексов необходимо учитывать характеристики человека

2.Теория информации, вводящая понятие количества информации и развивающая принципы передачи информации

3. Теория игр — рассматривает поведение игроков, пытающихся достичь максимального выигрыша и минимальных потерь за счет применения соответствующих стратегий в игре с соперником

4. Теория решений — математический теория, изучающая условия выбора между альтернативными возможностями

2. Исследование операций — изучает прикладное направление кибернетики, использующее математические методы для обоснования решения во всех областях человеческой деятельности

5. Топология, включающая теорию сетей и теорию графов

6. Факториальный анализ

3. Инженерная психология — отрасль психологии, исследующая процессы и средства информационного взаимодействия между человеком и машиной. Инженерная психология возникла в условиях научно-технической революции, преобразовавшей психологическую структуру производственного труда, важнейшими составляющими которого стали восприятие и переработка оперативной информации, принятие решений в условиях ограниченного времени

7. ОТС в узком смысле, которая стремится вывести из общего определения системы как комплекса взаимодействующих элементов, понятий, относящихся к организованным целым (взаимодействие, сумма, финальность, централизация и т.д.) и применение их к анализу конкретных явлений

Системное движение по своим задачам действительно призвано выработать новое — в противовес механистическому — видение мира, разработать принципы нового направления научных и технических исследований. И как таковое оно, несомненно, должно включать в себя совокупность принципиально различных по своему типу разработок — философских, логико-методологических, математических, модельных, эмпирических и т.д. Иначе говоря, само системное движение представляет собой сложнейшую систему, иерархические связи между подсистемами которой, как, впрочем, и специфика ее многих подсистем, для нас пока еще во многом не ясны. Отсюда следует, во-первых, что отдельные системные подходы (по Берталанфи) действительно могут создаваться на основе не во всем системных и даже совсем не системных разработок и, во-вторых, что решение задачи четкого осознания различия и многообразия системных проблем, выделения основных сфер системных исследований становится в настоящее время важнейшим условием успешной разработки системного подхода.

Основные 3 этапа развития системных представлений

Первый этап начался в глубокой древности и завершился к началу ХХ ст. Это этап возникновения и развития системных идей, которые складывались в практической и познавательной деятельности людей, шлифовались философией, носили разрозненный характер. Возникали и оформлялись отдельные идеи и понятия. Нередко они представляли собой нечаянные интуитивные открытия тех или иных выдающихся ученых, философов и мыслителей.

Второй этап развертывается с начала прошлого века до его середины, когда происходит теоретизация системных идей, формирование первых системных теорий, широкое распространение системности во все отрасли знания, освоение их системными идеями. Системность превращается в научное знание о системах, оформляется как инструмент познавательной деятельности.

Третий этап характеризуется тем, что происходит превращение системности в метод научных исследований, аналитической деятельности. Он развертывается со второй половины 50-х годов и совпадает с началом научно-технической революции, которая максимально использовала системный метод для научных открытий, осуществления технологических разработок. Системность к концу ХХ ст. становится всеобщим мировоззрением, которое используют специалисты всех отраслей.

На первом этапе развития ,понятие «система» употреблялось нечасто. Так, Эпикур (341-270 до н.э.) применял его для характеристики системы знаний. Чаще всего это понятие использовалось для обозначения космоса, мирового порядка, всеобщей организованности Вселенной. При этом вселенский порядок рассматривался как божественный порядок, т.е. заданный богами, или как естественный порядок, присущий изначально всему. Позже под системой стали понимать сложную философскую систему, которая объясняет все сущее. Такой вклад в системность внес великий философ древности Аристотель (384-322 до н. э.). Он создал первую философскую систему, в которой систематизировал знания античного мира. Важнейшей составляющей мировоззрения Аристотеля является учение о космосе, который воспринимался им как «порядок», «гармония», «закономерная Вселенная». Основную свою заслугу в понимании космоса он видел в том, что первым перестал «порождать Вселенную», изменил акцент ее толкования с генетического подхода на структурный.

На втором этапе, революционным прорывом в области строения вещества явилось открытие в 1869 г. периодической системы элементов Д. И. Менделеевым (1834-1907). В работе «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве» ученый заложил принципиально новый подход к пониманию системности как всеобщего и основополагающего принципа материи. Дальнейшее развитие науки привело к построению модели атома как системы, а также так называемых элементарных частиц, которые сами оказались довольно сложными системами.

Понимание атома стало системным благодаря Эрнесту Резерфорду (1871-1937). Он предложил концепцию планетарного строения атома, когда вокруг позитивно заряженного ядра вращаются негативно заряженные электроны. Концепция получила уточнения в работах датского физика Нильса Бора (1885-1962), который обнаружил дуализм электрона, выступавшего в виде частицы и волны. А позже Вернером Карлом Гейзенбергом (1901-1976) была заложена целая наука — квантовая механика, объяснявшая движение электрона в атоме.

Эволюция 3-его этапа системных представлений

Первый шаг в изучении системности как самостоятельного предмета связан с именем A.A. Богданова, в 1913—1917 гг. опубликовавшего свою книгу «Всеобщая организационная наука (тектология)», где он высказал идею о том, что все существующие объекты и процессы имеют определенный уровень организованности [5]. В отличие от естественных наук, изучающих специфические особенности организации конкретных явлений, тектология должна изучать общие закономерности организации для всех уровней организованности, рассматривая все явления как непрерывные процессы организации и дезорганизации, исследовать закономерности развития организации, соотношения устойчивого и изменчивого, значение обратных связей и собственных целей организации (которые могут как содействовать целям высшего уровня организации, так и противоречить им), роль открытых систем. Богданов отмечал, что уровень организации системы тем выше, чем сильнее свойства целого отличаются от простой суммы свойств его частей, и подчеркивал роль моделирования и математики как потенциальных методов решения задач тектологии. Он довел построения тектологии до рассмотрения проблемы кризисов, т.е. таких моментов в истории системы, когда неизбежна скачкообразная перестройка ее структуры.

Массовое усвоение системных понятий, осознание системности мира, общества и человеческой деятельности началось в 1948 г., когда американский математик Н. Винер опубликовал книгу «Кибернетика» [9]. Первоначально он определил кибернетику как «науку об управлении и связи в животных и машинах». Однако уже в следующей своей книге Винер анализирует с позиций кибернетики процессы, происходящие в обществе. Научное сообщество отреагировало на появление кибернетики неоднозначно, полагая, что одна дисциплина не может рассматривать одновременно технические, биологические, экономические и социальные объекты и процессы. Первый международный конгресс по кибернетике (Париж, 1956) принял предложение считать кибернетику не наукой, а «искусством эффективного действия». В нашей стране кибернетика была встречена особенно настороженно и даже враждебно. Однако по мере ее развития стало ясно, что кибернетика — это самостоятельная наука со своим предметом изучения и своими методами исследования. Так, по А.И. Бергу, кибернетика — это наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами; по А.Н. Колмогорову, кибернетика — это наука о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и использующих информацию. Эти определения признаны достаточно общими и полными

С кибернетикой Винера связаны такие достижения в развитии системных представлений, как типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе и принципа оптимальности в управлении и синтезе систем, осознание информации как всеобщего свойства материи и возможности ее количественного описания, развитие методологии моделирования вообще и в особенности идеи математического эксперимента с помощью компьютера.

Параллельно и в определенной степени независимо от кибернетики развивается еще один подход к науке о системах — общая теория систем. В естествознании осознанная системность часто развивается именно на основе этого подхода. Идея построения теории, которая может быть использована в изучении систем любой природы, была выдвинута австрийским биологом Л. фон Берталанфи, опубликовавшим свои соображения в книге «Общая теория систем» в 1968 г. Один из путей реализации этой идеи он видел в том, чтобы отыскивать структурное сходство законов, установленных в различных дисциплинах, и, обобщая их, выводить общесистемные закономерности [4].

Системный подход

Каждый исследователь вкладывает в «системный подход» свое содержание. Единственное, в чем сходятся все — это признание сложности в качестве существенной характеристики системных объектов, но сама сложность раскрывается опять-таки по-разному. В результате системный подход толкуется столь широко и неопределенно, что его специфика в смысл процесса, как правило, четко не выявляется.

Рассмотрим некоторые трактовки.

СП — это интеграция, синтез рассмотрение различных сторон явления, объекта (А. Холл).

СП — адекватное средство исследования и разработки не любых объектов, произвольно называемых системами, а лишь таких, которые представляют собой oрганичные целые (С. Оптнер).

СП — выражение процедур представления объектов как систем и способов их разработки (В. Садовский).

СП — это широкие возможности для получения самых разнообразных оценок и суждений и предполагает поиски самых разнообразных вариантов выполнения той или иной работы с дальнейшим выбором оптимального (Д. Бурчфилд).

СП прямо противоположен расчленению сложной задачи на части. Напротив, сознательно расширяется и усложняется задача, пока все существенные взаимосвязи не вводятся в рассмотрение (Ю. Черняк).

Иными словами, СП сводится к охвату всей сферы познания, находящейся в ведении профессионала, а не к сосредоточению внимания на некотором частном участке, входящем в эту сферу. Поэтому в нем нет ничего таинственного, сложного или совсем нового. СП — это методологическое направление в науке, поэтому более детально это понятие может быть раскрыто через исследование методологии науки (см. ниже) или термина «подход».

Известно, что подход к решению проблем управления — это способ обоснования методологии решения, первый шаг к решению проблемы (Управление социалистическим производством: организация, экономика: Словарь / Под ред. О.В. Козловой. М: Экономика, 1983). Классифицируя подходы по разным признакам, их можно разделить на народнохозяйственный и межотраслевой, системный, комплексный и аспектный, ведомственный, межведомственный, функциональный и территориальный, глобальный и локальный, практический и теоретический и т.д. Следует учитывать и общие требования к подходам решения проблем управления в переходный период, обусловленные действием его законов. Среди них наиболее важными являются требования системности, диалектичности, историчности, конструктивности, учет которых осуществляется в научном подходе. Здесь наряду с системным подходом определенный интерес представляет программно-целевой метод — разработка и выполнение перспективных задач, направленных на достижение определенной цели независимо от ведомственных рамок (Управление народным хозяйством: Словарь / Под ред. Р.А. Белоусова; Сост. Н.И. Иванова. М.: Политиздат, 1983). Он состоит в последовательной реализации комплекса технических, организационных и экономических мероприятий — от установления конкретных целей (например, повышения качества продукции и услуг) и до обоснования и выполнения в плановые сроки намеченных мероприятий. Программно-целевой подход позволяет объединить усилия разных участников общественного производства, направить их усилия на достижение конкретных целей, увязать с соответствующими ресурсами, учесть важнейшие взаимосвязи, которые при обычных подходах нередко теряются или учитываются не полностью.

Программа — это комплекс мероприятий, намеченный к планомерному осуществлению, направленный на достижение единой цели, приуроченный к определенным срокам и обеспеченный необходимыми ресурсами (Словарь / Под ред. О.В. Козловой). Наибольший эффект достигается при реализации крупномасштабных комплексных народнохозяйственных программ, направленных на приоритетное решение широкого круга взаимосвязанных важнейших проблем, определяющих развитие общественного производства. Объединить усилия разных отраслей и регионов призваны специальные целевые комплексные программы (продовольственные, энергетические и др.).

Системный анализ

Сегодня «системный анализ» в целом толкуется столь широко и неопределенно, что практически не может быть реализован в конкретных исследованиях. И видимо, не случайно, что сегодня еще нет возможности подобрать сквозной пример достаточно крупного завершенного системного исследования. Попытаемся разобраться в этом понятии.

Касаясь различных точек зрения на термин «системный анализ», специалисты выделяют два различных подхода.

Сторонники первого из них делают ударение на математику, т.е. на описание сложной системы с помощью формальных средств (блочных диаграмм, сетей, математических уравнений). На основе такого рода формального описания часто ставится математическая задача на отыскание оптимального проекта системы или наилучшего режима ее функционирования, т. е. нахождения максимума (или минимума) целевой функции системы (например, максимума прибыли, максимума числа выведенных из строя военных объектов, минимума времени выполнения операций, максимума надежности и т.п.) при заданных ограничениях на значения управляемых переменных.

Следует особо подчеркнуть, что составление блок-схем, характеризующих взаимосвязь и последовательность выполняемых операций, — это стадия, предшествующая любым расчетам на ЭВМ. Поэтому во многих случаях системным анализом стали называть любую работу такого рода, выполняемую специалистами, непосредственно занятыми обслуживанием ЭВМ.

Другой подход, который соответствует точке зрения «РЭНД-корпорейшн», во главу угла ставит логику системного анализа. В этом случае подчеркивается неразрывная связь системного анализа с принятием решения, и означающим выбор определенного образа или курса действий среди нескольких возможных альтернатив. Здесь системный анализ рассматривается прежде всего как методология уяснения и упорядочивания или так называемой структуризации проблемы, которую предстоит решить с применением или без применения математики и ЭВМ. При этом в понятие «структуризации» вкладывается как пояснение реальных целей самой системы, альтернативных путей достижения этих целей и взаимосвязей между компонентами в процессе реализации каждой альтернативы, так и достижение углубленного понимания внешних условий, в которых возникла проблема, а отсюда ограничений и последствий того или иного курса действий. Логический системный анализ в той или иной степени дополняется математическими, статистическими и логическими методами, однако как сфера его применения, так и методология значительно отличаются от предмета и методологии формально-математических системных исследований.

Сначала системный анализ базировался главным образом на применении сложных математических приемов. Спустя некоторое время ученые пришли к выводу, что математика неэффективна при анализе широких проблем со множеством неопределенностей, которые характерны для исследования и разработки техники как единого целого. Об этом говорят многие ведущие специалисты-системщики. Поэтому стала вырабатываться концепция такого системного анализа, в котором делается упор преимущественно на разработку новых по своему существу диалектических принципов научного мышления, логического анализа сложных объектов с учетом их взаимосвязей и противоречивых тенденций. При таком подходе на первый план выдвигаются уже не математические методы, а сама логика системного анализа, упорядочение процедуры принятия решений. И видимо, не случайно, что в последнее время под системным походом зачастую понимается некоторая совокупность системных принципов.

Такому подходу, которого прежде всего будем придерживаться и мы, соответствует следующее наше определение.

Системный анализ — это взаимосвязанное логико-математическое и комплексное рассмотрение всех вопросов, относящихся не только к замыслу, разработке, производству, эксплуатации и последующей ликвидации современных ТС, но и к методам руководства всеми этими этапами с учетом социальных, политических, стратегических, психологических, правовых, географических, демографических, военных и других аспектов.

Где можно и нужно применять системный анализ?

Его применение определяется типом проблем, которые мы и рассмотрим.

Все проблемы в зависимости от глубины их познания подразделяются на три класса:

а) хорошо структуризированные или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выяснены настолько хорошо, что они могут быть выражены в числах и символах, получающих в конце концов численные оценки;

б) неструктуризированные или качественно выраженные проблемы, содержащие лишь описание важнейших ресурсов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми совершенно неизвестны;

в) слабо структуризированные или смешанные проблемы, которые содержат как качественные, так и количественные элементы, причем качественные малоизвестные и неопределенные стороны проблемы имеют тенденцию доминировать.

Подведем некоторые итоги по сути системного анализа.

1. Системный анализ связан с принятием оптимального решения из многих возможных альтернатив.

2. Каждая альтернатива оценивается с позиции длительной перспективы.

3. СА рассматривается как методология углубленного уяснения (понимания) и упорядочения (структуризации) проблемы.

4. В СА упор направлен на разработку новых принципов научного мышления, учитывающих взаимосвязь целого и противоречивые тенденции. Более конкретно — систематически на всех этапах жизненного цикла любой ТС осуществляется сопоставление альтернатив, по возможности в количественной форме, на основе логической последовательности шагов.

5. Обостряется интуиция специалистов.

6. Применяется в первую очередь для решения стратегических проблем.

Итак, СА — это совокупность методов и средств выработки, принятия и обоснования решений .

Заключение

В данном реферате, представлены логические и методологические основы системного анализа на базе обобщения многочисленной отечественной и зарубежной литературы.

Системная проблематика, по существу, сводится к ограничению аналитических процедур в науке, технике, технологии и образовании. Специализация сделала возможным быстрое увеличение знания, но ценой ослабления связей между учеными различных специальностей. Углубление исследований влечет за собой создание специальных приемов исследовательской техники и языков.

Список Литературы

Огурцов А.П. «Этапы интерпретации системности научного знания (античность и новое время.

Спицнадель В.Н., 2000 Основы системного анализа: Учеб. Пособие

http://victor-safronov.narod.ru Основные этапы развития системных идей

http://www.gumer.info Эволюция 3-его этапа системных представлений



"
"