Коткова Елизавета Александровна. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

Коткова Елизавета Александровна

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России,

слушатель магистратуры второго курса ФПКВК

Антюхов Валерий Иванович

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

Профессор кафедры САиАУ, к.т.н., профессор

Elizaveta A. Kotkova

Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia,

master’s student second year FPKVK

E-Mail: dankot2315@gmail.com

Valeriy I. Antyukhov

Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of  Russia

Professor, Department of SAIAU, c.t.s., professor

E-Mail: antyukhovvi@yandex.ru

УДК – 303.732.4

 

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

 

            Аннотация: В статье рассматривается проблема, которая посвящена расчету параметров сложных систем с точки зрения системного подхода. В начале даются определения терминов с точки зрения системного подхода. Обобщая свой исследовательский опыт, автор предлагает обратить внимание на особенности формирования сложных систем в современном мире. Предлагается выделить ключевые этапы системного подхода, выявив на каждом из них ошибки, которые в свою очередь не позволяют произвести корректный расчет параметров сложных систем.

            Ключевые слова: системный поход, системный анализ, параметр, система, ошибки.

 

A SYSTEMATIC APPROACH TO CALCULATING THE PARAMETERS OF COMPLEX SYSTEMS

 

Abstract: The article deals with the problem of calculating the parameters of complex systems from the point of view of the system approach. At the beginning, the definitions of terms are given from the point of view of a systematic approach. Sumfmarizing his research experience, the authors offers to pay attention to the features of the formation of complex systems in the modern world. It is proposed to identify the key stages of the system approach, identifying errors on each of them, which in turn do not allow for the correct calculation of the parameters of complex systems.

Keywords: system approach, system analysis, parameter, system, errors.

 

В этой статье автор рассматривает сущность системного подхода и его понятийный аппарат, который немыслим без овладения основных понятий общей теории систем, на которые опирается системный анализ (рис.1) [1].

Рисунок 1. Место системного анализа в структуре современных системных исследований

Из рисунка 1 можно видеть, что все взаимодействует между собой, соответственно можно сделать такое заключение, что системный анализ является формой системного подхода и представляет собой совокупность научных методов и практических приёмов решения проблем. Поэтому начать изучение данной темы следует с усвоения терминологии общей теории систем (рис.2) [1].

Рисунок 2. Понятия общей теории систем

 

Начнем с понятия «система». Если задуматься, то в реальной жизни системы встречаются повсюду. Например, производственный комплекс предприятия, который представляет собой совокупность производственных комплексов цехов, или системы автоматической телефонной связи, или математическое обеспечение новых вычислительных комплексов. Эти системы считаются «сложными системами, следовательно, необходимо разобраться с терминами, что такое «система» и «сложная система».  Система представляет собой целостную совокупность связанных элементов (рис.3).

Рисунок 3. Понятие «система»

 

Если отсутствует связь одного элемента с другими элементами, то данный элемент не принадлежит системе. Система считается сложной, если: состоит из взаимосвязанных подсистем, которые также могут быть разделены на еще более мелкие подсистемы и так далее до самого низкого уровня – элементов, при этом каждая подсистема выполняет свои фикции и задачи (рис.4).

Рисунок 4. Понятие «сложная система»

 

Следующее понятие, которое необходимо уяснить – «параметр». Параметр – количественная характеристика. Характеристика – то, что отражает некоторое свойство объекта (сторона объекта, обусловливающая его различие или сходство с другими объектами и проявляющаяся во взаимодействии с ними). Характеристики могут быть качественными и количественными.

Термин «системный подход» определяет общие принципы и ориентации при проведении системного исследования, не доводя их до определённых действий. При данном подходе любая система будет рассматриваться как совокупность взаимосвязанных элементов. Элементами любой системы выступают:

  • вход;
  • процесс;
  • выход;
  • обратная связь;
  • ограничения,

что представляет собой динамический способ представления систем (рис.5) [1], которые опирается на известное положение, что всем объектам действительности присуще движение (изменение, процессы).

Рисунок 5. Динамическое описание систем

 

Данный подход считается наиболее сложным. Смысл системного подхода состоит в том, что каждый объект в процессе его исследования, с учетом требований общей теории систем, необходимо рассматривать как большую и сложную систему и в тоже время как элемент суперсистемы [2,3].

При использовании этого подхода требуется учитывать большое число связей – внутренних и внешних – для того, чтобы не пропустить существенные связи, для оценки их влияния на исследуемую систему [4,5].

Главное в системном анализе, который является формой системного подхода, а, следовательно, и для самого системного подхода – не специфический научный аппарат, а упорядоченный, логически обоснованный подход к исследуемым проблемам при использовании существующих методов их решения.

Неизбежность применения системного подхода обуславливается наличием особенностей, которые возникают при развитии систем в современном мире (рис.6). На основе системного подхода можно обеспечить качество управленческих решений [6-8].

 

Рисунок 6. Особенности формирования систем

 

Необходимо выделить несколько ключевых этапов системного подхода, с помощью которых можно провести общий анализ системы (рис.7) [1,9].

Рисунок 7. Ключевые этапы системного подхода

 

На каждом этапе могут возникнуть свои сложности. Например, некорректно выбран объект исследования или цель исследования, которая никак не связана с объектом исследования, или на этапе формализации задачи неверно определены параметры системы, соответственно и модель будет неверно разработана.

На этапе формализации задачи могут быть допущены следующие ошибки:

– неверно определено исходное множество параметров;

– исключены существенные параметры, когда несущественные сохранены, следовательно, проведена, некорректна формализация задачи;

– не выделены управляемые и неуправляемые параметры;

– не проведена символизация параметров или повтор уже существующей символизации;

– некорректное определение системы ограничений на значения управляемых параметров;

– неточное формирование критерия эффективности (представление целевой функции, функции эффективности).

В конечном итоге, по результатам формализации определяется метод (способ) решения задачи, но если допущена ошибка при определении хотя бы одного параметра, то и метод решения задачи определен неверно. Полученная в результате формализации математическая зависимость, возможно, не будет опираться на фундаментальный закон или проверяться опытом, следовательно, она не будет считаться адекватной формализуемому процессу.  В таком случае полученная математическая модель не может быть применена для решения задаваемого класса задач.

Литература

 

  1. Артамонов В.С. и др. Системный анализ и принятие решений. 2-ое изд. – СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2017.– 352 с.
  2. Дегтярев Ю.И. Системный анализ и исследование операций. – М.: Высш. шк., 1996.
  3. Матвеев А.В., Бурлов В.Г. Основы теории синтеза облика системы обеспечения безопасности и способов ее функционирования на потенциально опасных объектах // Проблемы управления рисками в техносфере. – 2012. – Т.23. – № 3. – С. 1-13.
  4. Матвеев А.В., Зенина Е.А. Синтез модели и способов функционирования системы в условиях конфликта // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2012. – Т.3. – № 150. – С. 72-79.
  5. Matveev, A.V., Shcherbakov, O.V., Maximov, A.V. and Matveev, V.V., 2017. Theoretical Basis for Designing Integrated Security Systems of Potentially Hazardous Facilities // International Journal of Applied Engineering Research. – 2017. – № 12(22). – pp.12357-12361.
  6. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. – Москва: «Наука», 1978.
  7. Качала В. В. Основы теории систем и системного анализа. Учебное пособие для вузов. – М.: «Горячая линия» – Телеком, 2007.

8.Хомяков П.М. Системный анализ: краткий курс лекций / Под ред. В.П. Прохорова – М.: КомКнига, 2006.

  1. Поленин В.И., Комаров М.П. Теория и практика управления силами (войсками): взаимосвязь целей, задач и критериев // Национальная безопасность и стратегическое планирование. – 2017. – № 3 (19). – С. 41-46.

120 просмотров всего, 2 просмотров сегодня