Лекция 4. Системный подход к исследованию систем управления

Системный подход - подход к исследованию объекта (проблемы, явления, процесса) как к системе, в которой выделены элементы, внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты его функционирования, а цели каждого из элементов определены исходя из общего предназначения объекта.

При использовании системного подхода организация рассматривается как система, состоящая из элементов и подсистем, обособленных между собой, но взаимосвязанных и взаимодействующих.

Но несмотря на то что элементы являются обособленными, изменение одного элемента ведет к изменению в других элементах и подсистемах. При этом необходимо изучать функционирование системы в динамике,

В основе системного подходи лежат следующие общие черты:

- при исследовании объекта как системы каждый элемент описывается с учетом его места в целом;

- в любом системном исследовании возникает проблема управления;

- исследование системы неотделимо от исследования условий ее существования;

- для системного подхода специфична проблема порождения свойств целого из свойств элементов и наоборот;

- в системном исследовании недостаточны чисто причинные объяснения функционирования и развития объекта (целесообразность поведения не всегда, соответствует причинно-следственным схемам);

- источник преобразования системы или функций находится обычно в самой системе;

- самоорганизация систем связана с целесообразным поведением, допущением множества индивидуальных характеристик и степеней свободы.

Системный подход обладает следующими достоинствами:

- расширение путей для познания объекта исследования, в том числе его синергетических свойств;

- возможность декомпозировать любой изучаемый объект с необходимой глубиной для достижения цели исследования, что обеспечивает выявление всего необходимого для изучения любого относительно неделимого элемента;

- создание более глубокой схемы Обоснования и выявления характера и достоверности связей и отношений в исследуемом объекте, и при этом формируются предпосылки для поиска новых механизмов эффективного функционирования объекта;

- тесная связь с другими методологическими направлениями науки, а при необходимости имеется возможность совместного интегративного применения других методологических подходов, что повышает результативность исследования.

При исследовании объекта системный подход использует различные науки и методы. К ним относятся:

- информатика;

- исследование операций;

- теория управления;

- теория организации;

- исследование операций;

- общая теория систем;

- системотехника и др.

Общая теория систем (ОТС) - подход к науке о системах, выдвинутый австрийским биологом Л. Берталанфи, в соответствии с которым системы любой природы могут быть изучены путем отыскания структурного сходства законов, установленных в различных дисциплинах, обобщения этих законов, вывода обобщенных закономерностей.

Системотехника - дисциплина, изучающая вопросы создания, испытаний и эксплуатации сложных автоматизированных систем.

В рамках данной дисциплины решаются задачи прикладного исследования, связанные с планированием и созданием сложных систем управления. "Исследование операций" - объединение различных научных математических и количественных методов моделирования. В основе исследования операций лежат такие методы, как:

- теория игр - метод моделирования оценки воздействия принятого решения на конкурентов. Игровые модели используются для прогнозирования реакции конкурентов на изменение цен, новые компании поддержки сбыта, предложения дополнительного обслуживания, модификацию и освоение новой продукции.

Использование теории игр затруднено сложностью реального мира, которая обусловлена быстрыми изменениями окружающего мира, невозможностью прогнозирования реакции конкурентов на эти изменения. Наиболее эффективно их применение в ситуациях принятия решения в условиях конкурентной борьбы;

- теория вероятности - метод, который при принятии решений опирается на определение значения вероятности наступления определенных событий с последующим выбором наиболее предпочтительного среди возможных;

- методы линейного программирования: в процессе управления одной из главных является задача нахождения оптимального решения из всех имеющихся вариантов. Для достижения этого решения необходимо наличие определенных ресурсов: финансовых, трудовых, материальных, временных и т.д. Поэтому оптимальным вариантом решения будет являться тот, при котором поставленная цель будет достигнута:

- с минимальными расходами;

- максимальной эффективностью;

- наименьшими затратам времени и усилий. Задачей линейного программирования является достижение оптимального управления.

Оптимальное управление - управление, которое удовлетворяет всем поставленным ограничениям. На выбор наилучшего решения налагаются 2 вида ограничений:

- ограничения внешней среды: законы и условия природы;

- ограничения, связанные с используемыми ресурсами.