Структура системного анализа

1) Декомпозиция – обеспечивает общее представление системы.

a) Определение и декомпозиция общей цели и основной функции (построение дерева целей и дерева функций).

b) Выделение системы из среды.

c) Описание воздействующих факторов.

d) Описание тенденций развития и неопределенностей разного рода.

e) Описание системы как «чёрного ящика».

f) Функциональная (по функциям), компонентная (по виду элементов) и структурная (по виду отношений между элементами) декомпозиция системы.

Глубина декомпозиции ограничивается. Декомпозиция должна прекращаться, если становится необходимо изменить уровень абстракции – представить элемент как подсистему. Если выясняется, что модель начинает описывать внутренние алгоритмы функционирования элементов вместо законов их функционирования в виде “чёрного ящика”, то произошло изменение уровня абстракции. Это означает выход за пределы цели исследования системы и, следовательно, вызывает прекращение декомпозиции.

Наиболее часто применяемые стратегии декомпозиции:

· Функциональная декомпозиция. Базируется на анализе функции системы, при этом ставится вопрос, что делает система, независимо от того, как она работает. Основанием разбиения на функциональные подсистемы служит общность функций, выполняемых группами элементов.

· Декомпозиция по жизненному циклу. Признак выделения подсистемы – измерение закона функционирования подсистемы. Это изменение отслеживается на разных этапах цикла существования подсистемы от рождения до гибели. Рекомендуется применять эту стратегию, когда целью системы является оптимизация процессов и тогда можно определить последовательные стадии преобразования входов и выходов.

· Декомпозиция по физическому процессу. Признак выделения подсистемы – шаги выполнения алгоритмов функционирования подсистемы, стадии смены состояний. Применять эту стратегию следует, если целью модели является описание физического процесса как такового.

· Декомпозиция по подсистеме (структурная декомпозиция). Признак выделения подсистемы – сильная связь между элементами по одному из типов отношений (связей), существующих в системе (информационных, логических, иерархических, генетических и др.). Рекомендуется использовать такую стратегию, если границы подсистемы стабильны.

2) Анализ – обеспечивает детальное представление системы.

a) Функционально-структурный анализ существующей системы, позволяющий сформировать требования к создаваемой системе. Он включает:

· уточнение состава законов функционирования элементов, алгоритмов функционирования и взаимодействия подсистем

· разделение управляемых и неуправляемых характеристик

· анализ целостности системы

· формирование требований к создаваемой системе

b) Морфологический анализ – анализ взаимосвязи компонентов.

c) Генетический анализ – анализ предыстории, причин развития ситуаций, имеющихся тенденций и построение прогнозов.

d) Анализ аналогов.

e) Анализ эффективности (по результативности, ресурсоёмкости, оперативности). Он включает выбор шкалы измерений, формирование показателей эффективности, обоснование и формирование критериев эффективности, непосредственное оценивание и анализ полученных оценок.

f) Формирование требований к создаваемой системе, включая выбор критериев оценки.

3) Синтез.

a) Разработка модели требуемой системы (например, выбор математического аппарата и моделирование).

b) Синтез альтернативных структур новой системы.

c) Синтез параметров новой системы.

d) Оценивание вариантов синтезированной системы (обоснование схемы оценивания, реализация модели, проведение эксперимента по оценке, обработка результата оценивания, анализ результатов, выбор наилучшего варианта).

Методики системного анализа

I.С. Оптнер:

1) Идентификация симптомов.

2) Определение актуальности проблемы.

3) Определение цели.

4) Вскрытие структуры системы и её дефектных элементов.

5) Определение структурных возможностей.

6) Нахождение альтернатив.

7) Оценка альтернатив.

8) Выбор альтернативы.

9) Составление решения.

10) Признание решения коллективом исполнителей и руководителей.

11) Запуск процесса реализации решения.

12) Управление процессом реализации решения.

13) Оценка реализации и последствий.

II. С. Янг:

1) Определение целей системы.

2) Выявление проблем организации.

3) Исследование проблем и постановка диагноза.

4) Поиск решения проблемы.

5) Оценка всех альтернатив и выбор наилучшей из них.

6) Согласование решений в организации.

7) Утверждение решения.

8) Подготовка к вводу.

9) Управление применением решения.

10) Проверка эффективности решения.

III. Э. Квейд:

1) Постановка задачи – определение существа проблемы, выявление целей и определение границ задачи.

2) Поиск – сбор необходимых сведений, определение альтернативных средств достижения цели.

3) Толкование – построение модели и её использование.

4) Рекомендации – определение предпочтительной альтернативы или курса действий.

5) Подтверждение – экспериментальная проверка решений.

IV. Е. П. Голубков:

1) Постановка задачи.

2) Исследование.

3) Анализ.

4) Предварительное суждение.

5) Подтверждение.

6) Окончательное суждение.

7) Реализация принятого суждения.

V. Ю. И. Черняк:

1) Анализ проблемы.

2) Определение системы.

3) Анализ структуры системы.

4) Формирование общей цели и критериев её достижения.

5) Декомпозиция цели, выявление потребности в ресурсах и процессах.

6) Выявление ресурсов и процессов, композиция цели.

7) Прогноз и анализ будущих условий.

8) Оценка целей и средств.

9) Отбор вариантов.

10) Диагноз существующей системы.

11) Построение комплексной программы развития.

12) Проектирование организации для достижения целей.

Принятие решений

1. Основные понятия и определения

Принятие решений – особый вид человеческой деятельности, направленный на выбор наилучшего варианта действий. Роли людей в процессе принятия решений:

1. Лицо, принимающее решение (ЛПР) – человек, фактически осуществляющий выбор варианта.

2. Владелец проблемы – человек, который, по мнению окружающих, должен ее решать, и несет ответственность за принятие решений. Иногда решение ЛПР и владельца проблемы не совпадают. Иногда эти две роли выполняются коллективом людей.

3. Активные группы – группы людей, имеющих общие интересы и стремящиеся оказать влияние на процесс выбора решения и его результат.

4. Эксперт – тот, к кому обращаются за советом в процессе выработки решений.

5. Консультант по принятию решений – тот, кто организует сам процесс принятия решений (помогая ЛПР и владельцу проблемы в правильной постановке задачи, выявлении позиции активных групп, в организации работы с экспертами). Он обычно не высказывает своих предпочтений.

Альтернативы – варианты действий по решению проблемы. Альтернатив должно быть не меньше двух, иначе не будет самой задачи выбора. Альтернативы бывают зависимыми и независимыми. При зависимых альтернативах, оценки одних оказывают влияние на качество других.

Критерии – показатели привлекательности альтернатив для ЛПР. Выбор критериев определяется профессиональным опытом, зачастую имеется много критериев выбора альтернатив. Критерии могут быть зависимыми и независимыми. Критерии зависимы, если предпочтения ЛПР при сравнении альтернатив меняются в зависимости от значений одинаковых оценок по какому-то из критериев. На сложность задачи принятия решений влияет число критериев.

Шкалы оценок по критериям

Шкала – кортеж из трех элементов , где – реальный объект, – шкала, – гомоморфное отображение .

Виды шкал:

1. Шкала номинального типа (шкала наименований). Значения на такой шкале используются лишь как имена объектов. Никакие арифметические операции с этими значениями недопустимы.

2. Шкала порядка (ранговая, порядковая шкала). При измерении какого-либо качества по такой шкале не отражается степень выраженности этого качества, а выполняется лишь упорядочение объектов по возрастанию или убыванию этого качества. Пример: шкала твердости минералов, шкала силы ветра, шкала силы землетрясения.

3. Шкала интервалов (интервальная шкала) – это шкала, сохраняющая неизменными отношения интервалов в эквивалентных шкалах:

Переход от одной шкалы такого типа к другой шкале этого же типа задается линейным преобразованием. Например, переход от шкалы Цельсия к шкале Фаренгейта:

Таким образом, при таком переходе происходит изменение как начала отсчета , так и масштаба изменений . Еще пример: григорианский и мусульманский календари.

Запись означает, что расстояние между точками и в раз больше расстояния между точками и , и в любой эквивалентной шкале это отношение разности численных оценок сохраняется. При этом отношение самих оценок не сохраняется.

4. Шкала отношений. Пусть в одной шкале объектам и соответствуют шкальные значения и , а в другой – и , , тогда

При переходе одной шкалы в другую осуществляется растяжение/сжатие, то есть изменение масштаба. Например, изменение массы и длины объектов.

5. Шкала разностей. Для таких шкал , то есть при переходе от одной шкалы к другой меняется лишь начало отсчета. В этих шкалах остаются неизменными разности численных оценок свойств. Если и - оценки объектов и в одной шкале, и – оценки в другой шкале, то получается, что . Примеры: изменение прироста продукции предприятий (в абсолютных единицах) в текущем году по сравнению прошлым; летоисчисление в годах (переход от одного летоисчисления осуществляется изменением начала отсчета).

6. Абсолютная шкала. Для таких шкал единственным допустимым преобразованием является тождественное преобразование . Существует только одно отображение эмпирических объектов в числовую систему. Пример: измерение количества объектов. Абсолютная шкала – частный случай всех ранее рассмотренных шкал, поэтому она сохраняет любые соотношения между числовыми оценками измеряемых свойств объектов: различие, порядок, отношение интервалов, отношение и разность значений. Иерархическая структура основных шкал:

Множество Эджворта-Парето

Определение: альтернатива называется доминирующей по отношению к альтернативе , если по всем критериям оценки альтернативы не хуже, чем альтернативы , а хотя бы по одному критерию оценка лучше. При этом альтернатива называется доминируемой.

Вильфредо Парето (1848-1923) – итальянский экономист и социолог. Критерий Парето: «Следует считать, что любое изменение, которое никому не причиняет убытков и которое приносит некоторым людям пользу (по их собственной оценке), является улучшением». Состояние экономики называется Парето-эффективным в распределении благ между потребителями, если невозможно перераспределить блага так, чтобы благосостояние хотя бы одного из потребителей повышалось без понижения благосостояния других.

Состояние экономики называется Парето-эффективным в производстве, если невозможно увеличить производство одного или нескольких продуктов, не уменьшая производство других.

Множество Парето – это такое подмножество множества альтернатив , что , где – векторный критерий. Это означает, что множество Парето включает те альтернативы, которые всегда более предпочтительны по сравнению с любой альтернативой из множества . При этом любые две альтернативы из множества по предпочтению не сравнимы. Альтернативы и несравнимы, если альтернатива превосходит альтернативу по одним критериям и уступает по другим.

Таким образом, множество Парето есть множество недоминируемых альтернатив. Сравнение таких альтернатив возможно только на основе дополнительной информации.

Во многих методах принятие решения есть этап выделения множества Парето, поскольку если требуется выбрать одну лучшую альтернативу, то она обязательно принадлежит этому множеству. Один из способов формирования множества Парето – попарное сравнение альтернатив и исключение доминируемых.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒