Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П
 Скачать 4.17 Mb.
|
|
Ф.И.Перегудов, Ф.П.Тарасенко Основы системного анализа  Ф.И.Перегудов, Ф.П.Тарасенко Основы системного анализа Томск-1997 ББК 22.161 П27 УДК 517 Рецензент: д-р техн. наук, проф. А.А.Золотарев (Московский институт инженеров гражданской авиации) Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. П27 Основы системного анализа: Учеб. 2-е изд., доп.–Томск: Изд-во НТЛ, 1997.–396 с.: ил. ISBN 5-89503-004-1 Перед специалистами любого профиля часто возникают следующие вопросы: как решить реальную проблему и не создать при этом новых проблем? как уменьшить сложность возникшей ситуации? как правильно организовать исследование существующей системы или проектирование новой? На эти вопросы отвечает современный прикладной системный анализ. Знакомство с методами системного анализа необходимо практически всем специалистам, и его элементы вошли в учебные планы многих вузов. В данной книге излагаются основные понятия и методы системного анализа. Во второе издание (1-е – 1989 г.) внесены некоторые дополнения.
Подписано к печати 25.10.96. Формат бумаги 6084/16. Бумага книжно-журнальная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 23,02. Уч.-изд. л. 20,63. Тираж 1000 экз. Отпечатано с оригинал-макета, подготовленного АО “Издательство НТЛ”. Лицензия ЛР № 064401 от 22.01.96. 634050, Томск, пл.Революции 1, т. (382-2) 23-33-35 Типография издательства “Красное Знамя”. 634050, г.Томск, пр.Фрунзе, 103/1 Оглавление
ПредисловиеВ последние годы резко усилились тенденции к фундаментализации обучения в высшей школе, уходу от чрезмерно суженной специализации, расширению кругозора специалистов, развитию междисциплинарных связей, воспитанию системного мышления. Наряду с реализацией этих тенденций в преподавании традиционных предметов, в учебных планах многих вузов появились и специфические “системные” курсы, излагающие методологию исследования и проектирования сложных систем. Настоящая книга отвечает потребности в учебной литературе по таким курсам. Особенность данного учебника состоит в том, что его можно использовать при обучении студентов разных специальностей, опуская или, наоборот, развивая определенные темы, изложенные в нем. Излагаемый в книге подход скорее всего ближе специалистам, имеющим дело с разработкой математических моделей реальных явлений. Однако авторы на практике убедились, что данный учебник может быть полезен не только для инженеров-системотехников и математиков-прикладников, но и для студентов-гуманитариев. Например, в Томском университете многие разделы книги используются в курсе правовой кибернетики для юристов, в спецкурсах по методам исследования социальных систем на философском и историческом факультетах. На наш взгляд, в ближайшее время прикладной системный анализ станет объектом профессиональной деятельности. Ряд университетов США уже развернул подготовку специалистов в этой области. Необходимость в этом ощущается и в нашей стране. Это подтверждает опыт изложения идей системного анализа слушателям курсов повышения квалификации, т.е. людям, сталкивавшимся с необходимостью решать проблемы реальной жизни и на собственном опыте прочувствовавшим, насколько это не просто. В девяти главах книги излагаются основные понятия и методы прикладного системного анализа. Сюда относятся и общие фундаментальные понятия (система, модель, информация и др.), и важные конкретные понятия (сигналы, измерительные шкалы, “большие” и “сложные” системы, эмерджентность и пр.), понятия, специфичные для системного анализа (декомпозиция, агрегирование, конфигуратор, проблематика, “заинтересованные стороны” и др.) К арсеналу используемых в системном анализе методов относятся и строго формализованные (оптимизация, принятие решений, кодирование информации), и направленные на формализацию (экспериментальные исследования, построение моделей), и слабо формализованные (экспертные оценки, коллективный выбор), и в принципе неформализуемые операции (формулирование проблем, выявление целей, определение критериев, генерация альтернатив). Все это объединяется общей методологией, вытекающей из диалектического метода, что и позволяет определить системный анализ и как прикладную диалектику. Книга содержит обширный и разнообразный вспомогательный материал. На полях приведены некоторые важные выводы, а также наиболее употребительные термины и их английские эквиваленты. Каждый параграф завершается кратким итогом (на русском и английском языках). В конце каждой главы приводятся: заключение (в котором отражены основные результаты данной главы), литература, упражнения и вопросы для самопроверки. В конце книги помещен краткий словарь специальных терминов. Все это, по мнению авторов, должно способствовать лучшему пониманию и усвоению изучаемого материала. К несчастью, Феликс Иванович Перегудов умер, не увидев второго издания нашей книги. Многие из ее достоинств – его заслуга. Выражаю искреннюю признательность рецензентам первого издания профессорам Т.Вашко (Лаксенбург, Австрия), А.И.Половинкину (Волгоград), Л.А.Растригину (Рига) и рецензенту второго издания проф. А.А.Золотареву (Москва) за полезные замечания и советы, способствовавшие улучшению книги. Особую благодарность хотелось бы выразить главному редактору издательства “Высшая школа” А.Д.Суходскому, который во многом улучшил форму представления материала первого издания и существенно помог в подготовке второго издания книги. Ф.П.Тарасенко ВВЕДЕНИЕНаучно-техническая революция привела к возникновению таких понятий, как большие и сложные системы, обладающие специфическими для них проблемами. Необходимость решения этих проблем вызвала к жизни множество приемов, методов, подходов, которые постепенно накапливались, развивались, обобщались, образуя в конце концов определенную технологию преодоления количественных и качественных сложностей. В разных сферах практической деятельности возникали такие ситуации, а соответствующие технологии вместе с их теоретическими основами получали разные названия: в инженерной деятельности – “методы проектирования”, “методы инженерного творчества”, “системотехника”; в военных и экономических вопросах – “исследование операций”; в административном и политическом управлении – “системный подход”, “политология”, “футурология”; в прикладных научных исследованиях – “имитационное моделирование”, “методология эксперимента” и т.д. С другой стороны, теоретическая мысль на разных уровнях абстракции отражала системность мира вообще и системность человеческого познания и практики: на философском уровне – диалектический материализм; на общенаучном – системология, общая теория систем, теория организации; на естественно-научном – кибернетика; с развитием вычислительной техники возникли информатика и искусственный интеллект. В начале 80-х годов уже стало очевидным, что все эти теоретические и прикладные дисциплины образуют как бы единый поток, “системное движение”. Системность стала не только теоретической категорией, но и осознанным аспектом практической деятельности. Поскольку большие и сложные системы по необходимости стали предметом изучения, управления и проектирования, потребовалось обобщение методов исследования систем и методов воздействия на них. Должна была возникнуть некая прикладная наука, являющаяся “мостом” между абстрактными теориями системности и живой системной практикой. Она и возникла – сначала, как мы видели, в разных областях и под разными названиями, но в последние годы оформилась в науку, которая получила название “системный анализ”. Хотя системный анализ находится в развитии, сегодня он выступает уже как самостоятельная дисциплина, имеющая свой объект деятельности, накопившая достаточно мощный арсенал средств и обладающая значительным практическим опытом. Особенности современного системного анализа вытекают из самой природы сложных систем. Имея в качестве цели ликвидацию проблемы или, как минимум, выяснение ее причин, системный анализ привлекает для этого широкий спектр средств, использует возможности различных наук и практических сфер деятельности. Являясь по существу прикладной диалектикой, системный анализ придает большое значение методологическим аспектам любого системного исследования. С другой стороны, прикладная направленность системного анализа приводит к использованию всех современных средств научных исследований – математики, вычислительной техники, моделирования, натурных наблюдений и экспериментов. В ходе исследования реальной системы обычно приходится сталкиваться с самыми разнообразными проблемами; быть профессионалом в каждой из них невозможно одному человеку. Выход видится в том, чтобы тот, кто берется осуществлять системный анализ, имел образование и опыт, необходимые для опознания и классификации конкретных проблем, для определения того, к каким специалистам следует обратиться для продолжения анализа. Это предъявляет особые требования к специалистам-системщикам: они должны обладать широкой эрудицией, раскованностью мышления, умением привлекать людей к работе, организовывать коллективную деятельность. Прочтя данную книгу и даже дополнительно изучив нужные разделы глубже, чем это дано в ней, нельзя стать специалистом по системному анализу. Как выразился У. Шекспир: “Если бы делать было бы столь же легко, как знать, что надо делать, – часовни были бы соборами, хижины – дворцами”. Профессионализм приобретается в практике. Полезно было бы дополнить данную книгу сборником реальных примеров системного анализа. Но и это будут все-таки уже проработанные кем-то ранее ситуации. Самая же сложная и интересная часть системного анализа – это “вытаскивание” проблем из реальной жизни, отделение важного от несущественного, поиск правильной формулировки для каждой из возникающих задач. Авторы надеются, что данная книга будет полезной как введение в системный анализ.
|