Постановка задач принятия оптимальных решений. Весенний семестр 2015-2016 уч.год
Весенний семестр 2015-2016 уч.год
Лекции магистрам 1-го курса по направлениям:
Финансы и кредит
Менеджмент
Лекция 1. Введение в системный анализ. Темы:
Предмет и содержание курса. Основные определения системного анализа
Основные понятия и определения теории принятия решений
Построение (выбор) моделей системы
Постановка задач принятия оптимальных решений
Курс предназначен для изучения основных принципов и возможностей системного анализа; получения представления об организации системного анализа и методологии его проведения, о математическом аппарате, используемом для формализации задач принятия решений; приобретения умений распознавания конкретных проблем, возникающих при системном анализе, и определения принадлежности стоящих перед исследователем задач к определенным областям знания, включающим соответствующие модели и методы решения поставленных задач; привлечения к решению этих задач соответствующих специалистов и использования соответствующего математического, информационного и программного обеспечения.
Системные исследования – термин, введенный в 70-х г.г. ХХ века для обобщения прикладных междисциплинарных научных направлений, связанных с исследованием и проектированием сложных систем: исследование операций, системный анализ, системотехника.
В этот период по мере развития научно-технического прогресса усложняются выпускаемые изделия и технология производства промышленной продукции, разрабатываются новые технологии, расширяется номенклатура и ассортимент продукции, увеличивается частота сменяемости выпускаемых изделий и технологий, возрастает наукоемкость продукции.
Углубляются проблемы производственных корпораций — выбор наивыгоднейшей продукции, выбор направлений развития и др.; проблемы развития городов, в том числе проблемы городского транспорта; определение национальной политики в области ресурсов, в частности углеводородных и водных ресурсов,— эти и подобные проблемы в середине XX века начали приобретать существенно новый характер. Масштаб проблем возрос, некоторые проблемы, например связь с помощью спутников, стали проблемами глобального масштаба. Резко возросли комплексность и сложность проблем. Усилилась зависимость между отдельными вопросами, которые раньше казались несвязанными. Актуальность решения проблем значительно возросла. Затраты на реализацию того или иного решения были весьма велики, а риск неудачи становился все ощутимее. Требовался учет все большего числа взаимосвязанных обстоятельств, а времени на решение становилось все меньше. Причины, вызвавшие эти изменения в характере проблем, многочисленны и разнообразны.
Усиливается воздействие человека на экосистему, что приводит к усложнению взаимоотношений человека с природой, к истощению ресурсов Земли, к экологическим проблемам (проблема загрязнения среды, необходимость сохранения и очистки водных ресурсов и т.д.). В результате усложняются процессы управления производственными, социально-экономическими и экологическими системами.
Основным вопросом при решении любых проблем — независимо от их области, содержания и характера является вопрос выбора наиболее подходящей альтернативы решения. В свою очередь выбор альтернативы зависел от способности оценить эффективность каждой альтернативы и необходимые для ее реализации затраты. Подобные операции были освоены в области инвестирования капитала и развития промышленности еще до второй мировой войны с применением моделей и методов исследования операций, однако для решения многих из перечисленных проблем они не могли быть использованы из-за свойственных им ограничений. Требовались методы, которые позволили бы анализировать сложные проблемы как целое, обеспечивали рассмотрение многих альтернатив, каждая из которых описывалась большим числом переменных, обеспечивали полноту каждой альтернативы, помогали вносить измеримость, давали возможность отражать неопределенности. Получившаяся в результате развития и обобщения широкая и универсальная методология решения проблем была названа ее авторами «системный анализ». Новая методология была создана для решения военных проблем, и была прежде всего, использована в этой области. Однако очень скоро выяснилось, что проблемы гражданские, проблемы фирм, финансовые и многие другие проблемы не только допускают, но и требуют применения этой методологии.
Системный анализ быстро впитал в себя достижения многих родственных и смежных областей и различных подходов и превратился в самостоятельную, богатую формами и областями приложений, уникальную по своему назначению и характеру научную и прикладную дисциплину и область профессиональной деятельности.
Системный анализ начал оказывать глубокое влияние на понимание и практику руководства, применяемую при решении проблем.
Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов. Системный анализ – междисциплинарный курс, обобщающий методологию исследования сложных технических, природных и социальных систем [2].
Системный анализ (СА) признается в настоящее время наиболее конструктивным из направлений системных исследований. Первые формальные разработки по исследованию операций (ИО) были инициированы в Англии во время второй мировой войны, когда команда британских ученых сформулировала и нашла решение задачи наиболее эффективной доставки военного снаряжения на фронт. После окончания войны эти идеи были перенесены в гражданскую сферу для повышения эффективности и продуктивности экономической и производственной деятельности. Термин Системный анализ впервые появился в 1948 г. в работах корпорации RAND в связи с задачами военного управления. Получил распространение в отечественной литературе после перевода книги С. Оптнера «Системный анализ деловых и промышленных проблем». Основой СА является математическое моделирование. Хотя данные, полученные в процессе исследования математических моделей, являются основой для принятия решений, окончательный выбор обычно делается с учетом многих других символьных факторов (человеческий фактор), которые невозможно отобразить в математических моделях. В исследовании операций нет единого общего метода решения всех математических моделей, которые встречаются на практике. Вместо этого выбор метода решения диктуют тип и сложность исследуемой математической модели [Таха].
Система - это «совокупность взаимодействующих элементов, упорядоченная для достижения одной или нескольких поставленных целей». (ISO/IEC 15288:2002)
Система есть множество компонентов, взаимодействующих друг с другом и служащих общему назначению, или цели.
Системы, обладающие многоуровневостью (иерархичностью) называются сложными системами. Сложные системы обладают следующими системообразующими факторами:
Целостность и возможность декомпозиции на элементы O (объекты, подсистемы). Элемент - относительно обособленная часть системы (структурный элемент, или объект). Элемент есть либо неделимая часть, либо агрегат, состоящий из частей и называемый подсистемой. Подсистема - совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, реализующих определенную группу функций системы.
Наличие стабильных связей (отношений) R между элементами O, создающих упорядоченность (организацию) элементов в определенную структуру. Посредством отношений осуществляется взаимодействие между элементами. Элементы взаимодействуют между собой таким образом, что функционирование одного влияет на функционирование другого элемента.
Наделение параметрами (атрибутами) элементов (AO) и отношений (AR);
Наличие синергетических (интегративных) свойств Q, которыми не обладают ни один из элементов системы;
Наличие множества законов, правил и операций Z с вышеперечисленными атрибутами системы;