Для специальности 080801 «Прикладная информатика в экономике»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ В УПРАВЛЕНИИ»

Для специальности 080801 «Прикладная информатика в экономике»

И других экономических специальностей

Составители: д.э.н., профессор О.М.Горелик

преподаватель А.Ю.Савина

Тольятти, 2006 г.

В пособии раскрываются концептуальные основы и методология теории систем и системного анализа, а также применение системного подхода для управления сложными социально-экономическими и техническими объектами. Особое внимание уделяется разработке, проектированию и внедрению организационных систем, исследованию систем управления, а также изучению особенностей их функционирования в условиях неопределенности.

В последних двух главах рассматриваются общие положения и примеры практического применения системного подхода в процессах проведения экономического анализа и разработки информационных систем.

Предназначено для студентов высших учебных заведений по специальности 080801 «Прикладная информатика в экономике» и других экономических специальностей и выполнено в соответствии с требованием Государственного стандарта.

Рассмотрено на заседании кафедры «Прикладная информатика в экономике»

Протокол № ____ от «____» __________2006 г.

Зав. кафедрой ___________________ д.э.н., профессор Горелик О.М.

Утверждено на заседании НМС

специальности 080801 «Прикладная информатика в экономике»

Протокол № ____ от «____» __________2006 г.

Председатель НМС ___________________

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Концептуальные основы теории систем и системного анализа

1.1. Основы развития системных идей и системного подхода

1.2. Понятия, определяющие структуру, функционирование и процессы системы

1.3. Классификация систем

1.4. Принципы и закономерности функционирования систем

1.5. Структура и методика системного анализа

1.6. Тестовые задания

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ

2.1. Классификация методов исследования систем

2.2. Сущность информационного подхода к анализу систем

2.3. Примеры методов исследования систем

2.4. Целеобразование и методика анализа структур целей и функций управления

2.5. Использование моделирования при исследовании сложных систем

2.6. Основные типы шкал измерения в оценке сложных систем

2.7. Тестовые задания

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

3.1. Понятие системы управления

3.2. Исследование систем управления на основе системного подхода

3.3. Анализ и синтез систем управления с учетом особенностей их вида

3.4. Системный подход к решению проблем

3.5. Тестовые задания

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

4.1. Теоретические основы оценки сложных систем в условиях неопределенности

4.2. Особенности управления системой в условиях риска

4.3. Организация сложных экспертиз на примере выбора типа ЛВС

4.4. Тестовые задания

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

5.1. Организационные структуры управления

5.2. Определение методики проектирования и развития

5.3. Алгоритм проведения системного анализа

5.4. Внедрение результатов исследования системы организационного управления

5.5. Тестовые задания

ГЛАВА 6. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ЭКОНОМИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

6.1. Системное описание экономического анализа

6.2. Разработка моделей для проведения экономического анализа

6.3. Методы факторного и корреляционного анализа деятельности предприятия

6.4. Практические результаты применения системного анализа экономических объектов

6.5. Тестовые задания

ГЛАВА 7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

7.1. Разработка АСУ с применением системного анализа

7.2. Примеры методик оценивания систем в сфере информационных технологий

7.3. Перспективы использования компьютерного моделирования

7.4. Тестовые задания

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ИТОГОВЫЕ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТ

СЛОВАРЬ КЛЮЧЕВЫХ ТЕРМИНОВ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В современном обществе системные представления уже достигли такого уровня, что системный подход широко применяется почти во все сферах человеческой деятельности. Он определяет не только задачи, но и характер этой деятельности, ее техническое, технологическое и организационное обеспечение.

Рассматривая объективные причины возникновения и факторы развития системных представлений, необходимо отметить особенности человеческого мышления. С этой позиции сам процесс познания представляется системным, и знания, добываемые человечеством, тоже системны. Окружающий нас мир бесконечен в пространстве и во времени, в большом и малом, вовне и вовнутрь. И всё же человеку, с его ограниченными ресурсами, удается познавать мир, и как показывает практика, познавать верно. А.Эйнштейн отмечал, что самое удивительное в природе то, что она познаваема. Противоречия между неограниченностью желаний человека познать мир и ограниченностью существующих возможностей сделать это имеют много важных последствий. Наличие аналитического и синтетического образов мышления позволяют постепенно разрешать эти противоречия.

Современный специалист с высшим профессиональным образованием должен иметь четкое представление о том, насколько глубока и многообразна система его профессиональной деятельности и как важно учитывать факторы внешней среды (политические, экономические, социальные, технологические и др.); хорошо представлять механизм их взаимодействия; уметь анализировать существующую ситуацию на предприятии, в регионе, в стране, в мире; владеть современным комплексом научных знаний и инструментов для решения профессиональных задач, а также применять методы исследования систем и уметь пользоваться результатами анализа для обобщающих выводов и оценок. Таким образом, применение системного подхода позволяет эффективно решать задачи во всех сферах профессиональной деятельности, в том числе при управлении экономическими объектами, разработке и реализации информационных систем.

Цель настоящего пособия – дать студентам представление о совокупности системных методов и научить применять их в процессах организации исследований систем управления, анализа деятельности экономических объектов, создания и внедрения АСУ, АИС и технических комплексов.

Приобретение студентами соответствующих знаний, умений и навыков должно позволить им на достаточно высоком научно-методическом уровне исследовать различные действующие системы управления и совершенствовать их, учитывая совокупность политических, экономических, социальных и других факторов, влияющих на деятельность системы.

Данное учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 351400 «Прикладная информатика в экономике» и других экономических специальностей, а также будет полезно всем, кто занимается применением методов системного анализа в экономике и информатике.

Классификация систем

Если воспринимать систему как объект исследования, то перед обществом и наукой встает особая познавательная задача, заключающаяся в необходимости классификации системы. В зависимости от решаемой задачи исследователь может выбрать разные принципы классификации. Класс – это совокупность объектов, обладающих некоторыми признаками общности. Признак или их совокупность, по которым объекты объединяются в классы, являются основанием классификации.

Основанием приведенной классификации послужили источники [2], [5], [10], [14]. Чаще всего системы классифицируются следующим образом:

1) по природе элементов системы могут быть реальными (все элементы материальные) или абстрактными (все элементы являются понятиями – например, языки, системы счисления);

2) по происхождению – естественные, созданные в ходе естественной эволюции и в целом не подверженные влиянию человека (клетка), и искусственные, созданные под воздействием человека (ЭВМ);

3) по обусловленности действия различают детерминированные, в которых элементы взаимодействуют точно предвиденным образом (ЭВМ) и стохастические (вероятностные), где поведение системы можно предсказать лишь с некоторой вероятностью (мозг);

4) по естественному разделению системы делятся на технические, биологические, социально-экономические;

5) по длительности существования – постоянные и временные. К постоянным обычно относят естественные системы, хотя, с точки зрения диалектики, все существующие системы – временные. К постоянным относятся искусственные системы, которые в процессе заданного времени функционирования сохраняют существенные свойства, определяемые предназначением этих систем;

6) по изменчивости свойств – статические, при исследовании которых можно пренебречь изменениями во времени характеристик их существенных свойств, и динамические, имеющие множество возможных состояний, которые могут меняться как непрерывно, так и дискретно;

7) по степени сложности – простые, сложные и большие. Простые системы характеризуются небольшим числом элементов, связи между которыми легко поддаются описанию (механические средства труда, простейшие биологические организмы). Сложные системы состоят из большего числа элементов, выполняют более сложные функции, но могут быть описаны (ЭВМ, автомобиль, галактики). Большие системы характеризуются значительным количеством разнообразных элементов, с трудом поддаются описанию. Большие системы – это сложные пространственно-распределенные системы, в которых подсистемы относятся к категориям сложных (автоматизированные системы управления, воинские части, производственные предприятия, отрасли промышленности);

8) по реакции на возмущающие воздействия – активные и пассивные. Активные системы способны противостоять воздействиям среды (противника, конкурента и т.д.) и сами могут воздействовать на нее. У пассивных систем это свойство отсутствует;

9) по характеру поведения – системы с управлением, в которых реализуется процесс целеполагания и целеосуществления, и без управления (Солнечная система);

10) по взаимодействию со средой различают системы замкнутые и открытые. Замкнутая система в процессе своего функционирования использует только ту информацию, которая вырабатывается в ней самой (например, система кондиционирования воздуха в замкнутом объеме). Открытые системы обмениваются с окружающей средой веществом, энергией, информацией. Стоит отметить, что закрытых систем в природе фактически не существует. Это заведомо упрощенные схемы открытых систем, полезные при приближенном решении частных задач;

11) по степени участия в реализации управляющих воздействий людей – технические (человек не участвует в системе), человеко-машинные или эргатические (человек является управляющим элементом системы), организационные (социальные системы – группы, коллективы людей, общество в целом);

12) по степени организованности – хорошо организованные системы, плохо организованные системы (диффузные), самоорганизующиеся.

В хорошо организованных системах решение задачи осуществляется аналитическими методами формализованного представления системы. Примеры таких систем: Солнечная система, в которой траектории движения планет определяются законами механики; описание работы сложного электронного устройства с помощью системы уравнений, учитывающей особенности условий его работы (наличие шумов, нестабильность источников питания и т.д.).

Плохо организованная система характеризуется некоторым набором закономерностей и макропараметров, статические значения которых распространяются на всю систему лишь с определенной долей вероятности. Подход к отображению объектов в виде диффузных систем широко применяется при описании систем массового обслуживания, исследовании документальных потоков информации в системах управления и т.д.

Самоорганизующиеся системы обладают признаками диффузных систем (стохастичностью поведения, нестационарностью отдельных параметров и процессов), а также способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды; изменять структуру при взаимодействии системы со средой, сохраняя при этом свойства целостности; формировать возможные варианты поведения и выбирать из них наилучший. Примеры: биологические организации, коллективное поведение людей, организация управления на уровне предприятия, отрасли, государства. Особенностью организационных систем является наличие человеческого фактора.

Примеры методов исследования систем

В настоящее время существует множество различных методов исследования систем, каждые из которых подходят для решения определенных задач, поставленных перед исследованием. Выделяют теоретические, логико-интуитивные и экспертные методы исследования систем [13]. В этом параграфе предлагается рассмотрение наиболее значимых из них.

Теоретические методы исследования основаны на использовании методологий и методических положений различных научных теорий. Одними из таких методов являются метод моделирования (п.2.5), метод линейного программирования и метод Монте-Карло.

Линейное программирование является составной частью теории оптимизации, изучающей методы нахождения условного экстремума функций многих переменных. Наличие компьютерной техники и программного обеспечения создали в настоящее время реальные предпосылки широкого использования метода линейного программирования для целей исследования систем и принятия оптимальных управленческих решений. Данный метод достаточно глубоко проработан и широко проверен на практике при решении различных задач оптимального планирования. При использовании метода линейного программирования для заданной системы определяются критерии оптимизации, целевая функция и ограничения. Например, для выбора рационального типа программного обеспечения для предприятия (Х₁, Х₂) определяются критерии оптимизации (К₁ – минимум затрат на эксплуатацию, К₂ – максимум производительности), целевая функция (Х₁К₁ + Х₂К₂ à 0), стремящаяся к минимуму общих затрат, а также при необходимости ограничения (затраты не ниже / не выше определенного значения).

Результат реализации программы – рассчитанная величина целевой функции (в данном случае минимума приведенных затрат) и оптимальное количество конкретных типов эксплуатируемого программного обеспечения, которые удовлетворяют требованиям принятой системы ограничений.

Метод Монте-Карло представляет собой расчетный численный способ решения исследовательских задач математического характера на основе моделирования случайных величин и формализованного описания неопределенности. Этот способ на основе статистических данных и различного рода ограничений позволяет сформировать имитационные модели и создать множество сценариев реализации задач исследования, а затем выбрать наиболее вероятный из них. Метод Монте-Карло часто применяют для анализа рисков различных проектов, используя компьютерные пакеты программ. Результатом такого анализа являются рассчитанные вероятности показателей реализации проекта (например, вероятность получения чистого дисконтированного дохода).

Наиболее показательными логико-интуитивными методами являются экспертные методы исследования систем и метод «дерева целей», более подробно рассмотренный в следующем параграфе.

Сущностью экспертных методов заключается в усреднении различными способами мнений (суждений) специалистов-экспертов по рассматриваемым вопросам. При этом усредненная оценка мнений экспертов К в общем виде определяется по формуле

N

К=f ( S K_ij) / N.

i=1

где N – количество экспертов, K_ij – оценка, данная j-ым экспертом.

Одним из наиболее распространенных экспертных методов является метод Дельфи. Сущность метода Дельфи состоит в последовательном анкетировании экс­пертов различных областей науки, техники и формировании массива ин­формации, отражающего индивидуальные оценки экспертов, основанные на строго логическом опыте. Данный метод предполагает использование серии анкет, в каждой из которых содержатся информация и мнения, по­лученные из предыдущей анкеты.

Область применения метода: прогноз развития науки и техники, буду­щих открытий и изобретений, для которых нет достаточной теоретической базы в момент составления прогноза, а также составление картины буду­щего мира, долгосрочного прогнозирования, изучения ряда экономичес­ких и социальных проблем.

Опрос экспертов производится в четыре этапа с промежутками в два месяца. Разумеется, еще до первого этапа должны быть проведены подготовительные мероприятия с экспертами. Приведем пример использования метода Дельфи для формирования научных прогнозов.

Первый этап. Целью первого этапа является составление перечня событий для прогноза в определенной области науки и техники. Первая анкета может быть полностью бесструктурной и допускать любые ответы. Эксперты в письменной форме называют изобретения или научные открытия, которые, по их мнению, должны быть сделаны в последующие 50 лет (можно взять и другой период). При этом требуется доказать, что потребность в данных открытиях ощущается уже в настоящее время, поэтому этому их реализация должна осуществиться в течение 50 лет. После того как прогнозы группы возвратились к организатору, с должен объединить их, идентифицировать и составить перечень, который становится основой второй анкеты.

Второй этап. Экспертам направляют сводный перечень событий и просят оценить даты, когда могут произойти эти события. Эксперты привод соображения, по которым они считают свои оценки правильными, т.е. указать причины того, почему, по их мнению, то или иное событие должно произойти раньше или позже прогнозируемой ими даты.

После того как прогнозы и оценки дат, сделанные членами группы вернулись к организатору, последний должен подготовить статистическую сводку мнений, упоминая аргументы и доводы в пользу того, что рассматриваемое событие произойдет раньше или позже средней оценки.

Затем аналитики проводят статистическую обработку полученных о нок: уточняют перечень событий и анализируют характеристики ряда, рассчитывают медианы, моды, квартили и децили.

Под медианой понимается такое значение прогнозируемого признака (к примеру, времени реализации некоторого события), которым обладает центральный член ряда, составленного в порядке возрастания значения признака. Под модой понимается наиболее часто встречающееся в ранжированном ряду значение прогнозируемого признака. Квартилем называется значение прогнозируемого признака, которым обладают члены ряда под номером, представляющим 1/4 всего ряда (нижний квартиль) и 3/4 всего ряда (верхний квартиль). Аналогично определяются децили.

Каждому эксперту сообщаются значения этих характеристик. Экспер­тов, чьи оценки оказались в крайних квартилях, просят их мотивировать, т.е. обосновать причины расхождения с групповым мнением. Эксперты могут приводить любые аргументы или возражения, такие же, какие они приво­дят во время дискуссии. Разница заключается лишь в том, что эти аргумен­ты анонимны. Они могут пересмотреть свои мнения и при желании испра­вить оценки.

С полученными обоснованиями знакомят остальных экспертов, не указывая при этом, чьи они. Такая процедура позволяет всем экспертам принять в расчет обстоятельства, которые они могли случайно пропустить или которыми пренебрегли во время первого и второго этапа.

Третий этап. Третья анкета состоит из перечня событий, групповой медианы дат наступления события, верхнего и нижнего квартилей для каж­дого события, а также сводных данных (аргументов) о причинах более ранних или поздних оценок. Участники экспертизы вновь рассматривают аргументы и формулируют новые оценки по каждому событию. Если их новая оценка не попала в интервалы между квартилями, полученными на втором этапе опроса, то их просят обосновать свою точку зрения.

После того как пересмотренные оценки и новые аргументы возврати­лись к организатору, он опять должен суммировать оценки группы, рас­считав новые медианы и новые квартили, суммировать аргументы, пред­ставленные с обеих сторон, и подготовить на этой основе новые прогнозы.

Четвертый этап. Участникам экспертизы вновь передают перечень со­бытий, статистическое описание оценок группы и аргументы обеих сторон.

Эксперты должны принять во внимание аргументы и их критику и составить новый прогноз. Организатор рассчитывает медианы и квартили дат для каждого собы­тия. На этом заканчивается работа экспертов. [10]

Процедуры, используемые в методе Дельфи, характеризуются тремя основными чертами: анонимностью, регулируемой обратной связью и груп­повым ответом.

Следующую группу представляют комплексно-комбинаторные методы, в т.ч. методы системного анализа и синтеза, а также методы факторного и корреляционного анализа.

Системный анализ можно представить как совокупность методологических средств, позволяющих изучать объект исследования в виде системы и на основе результатов аналитической работы принимать решения, в том числе по совершенствованию работы системы и управления этой системой [13]. Системный анализ предполагает четкое вычленение системы управления и определение ее границ, входов и выходов, тем самым обеспечивается исследование совокупности отдельных функциональных элементов, из которых построена система. Их состав и число должны быть достаточно необходимыми для создания механизма функционирования этой системы. Предварительно исследовательские работы нацелены на определение назначения и функции каждого элемента. При этом анализу сначала подвергаются возможности каждого элемента в отдельности, а затем и в их ассоциативной совокупности обеспечивать реализацию своего назначения и выполнения функций системы.

Методы системного анализа и синтеза – эффективный инструментарий исследования систем различного рода, их составляющих подсистем и элементов. Обеспечивающими средствами системного анализа выступают современные достижения микроэлектроники и информационные системы.

Факторный анализ является частью многомерного статистического анализа, а корреляционный метод относится к экономико-математическим методам исследования. Подробнее методы факторного и корреляционного анализа рассматриваются в главе 6.

Стоит отметить, что комплексно-комбинаторные методы представляют важнейшую методологическую базу для исследования систем.

2.4. Целеобразование и методика анализа структур целей и функций управления

В системном анализе ключевую роль играет целеобразование. Ведь результаты взаимодействия всех элементов системы непосредственно связаны с поставленными целями. Именно в системе целей многие ученые видят условия успешной деятельности всей системы. Установление целей – целеполагание – является одной из важнейших и ответственных функций исследования системы. В этом отношении примечательны слова Сенеки Луция Аннея: «В каждом деле смотри на цель – и откажешься от всего лишнего». Умение правильно ставить цели и определять пути их достижения – основа успешной работы любого современного специалиста.

Наиболее эффективным инструментом целеполагания выступает метод структуризации, более известный как метод «дерева». В процессе развития системного анализа этот метод получил названия метод «дерева» целей. Он позволяет выявить количественные и качественные взаимосвязи и отношения между целями, увязать их разные уровни с конкретными средствами и сроками достижения. Рассмотрим методику установления целей системы, предлагаемую В.М.Мишиным [13].

«Дерево» состоит из целей нескольких уровней: генеральная цель, цели 1-го уровня (главные), цели 2-го уровня, цели 3-го уровня и так до необходимого уровня декомпозиции. Достижение генеральной цели предполагает реализацию главных целей, а реализация каждой из главных целей – достижение соответственно своих конкретных целей 2-го уровня и т.д.

Сфера применения метода «дерева» целей: решение задач в области управления (структуризация и проектирование систем управления и процессов, происходящих в них), прогнозирование в экономике, науке и технике, разработке сложных программ, технических комплексов и информационных систем.

Под определением «дерево» целей будем понимать следующее. «Дерево» целей – это граф, т.е. схема, показывающая деление общих целей на подцели до необходимого уровня декомпозиции и выражающая соподчинение и взаимосвязи элементов.

«Дерево» целей представляет собой структурированную по иерархическому принципу совокупность генеральной цели и ее подчиненных подцелей 1-го, 2-го и последующих уровней - «вершины» цели, соединенных между собой связями - ребрами, ветвями «дерева» целей (рис.2.1.). Подобное «дерево» целей позволяет описать количественные и качественные параметры, сроки достижения определенных результатов и провести анализ иерархически распределенных взаимосвязанных и взаимообусловленных целей системы. Количественные параметры, характеризующие подцели и связи между ними, определяются коэффициентом относительной важности (КОВ) и коэффициентом взаимной полезности (КВП).

Рис. 2.1. «Дерево» целей простое (нециклическое)

Построение «дерева» целей основано на применении следующих правил:

1) декомпозиция каждой цели на подцели на том или ином иерархическом уровне проводится по одному избранному классификационному признаку;

2) каждая цель расчленяется не менее чем на две цели;

3) каждая цель должна быть субординационная к другим;

4) любая цель каждого иерархического уровня должна относиться только к отдельному элементу (подсистеме), т.е. должна быть адресной;

5) для каждой цели на любом уровне иерархии должно быть предусмотрено ресурсное обеспечение;

6) количество целей на каждом уровне декомпозиции должно быть достаточным для достижения вышележащей цели;

7) «дерево» целей не должно содержать изолированных вершин, т.е. не должно быть целей, не связанных с другими целями;

8) декомпозиция целей проводится до того иерархического уровня, который позволяет определить ответственного исполнителя и состав мероприятий по достижения вышестоящей цели и, в конечном итоге, главной цели (особенно для систем управления);

9) при наличии на иерархическом уровне структуризации более трех-четырех целей следует предусматривать построение «дерева» целей циклического вида, в которых «ветви» взаимно переплетаются и сращиваются.

Формулировка целей должна, как правило:

1) начинаться с глагола в повелительном наклонении в неопределенной форме, определять сущность необходимости реализации конкретного действия;

2) определять желаемый конечный результат в количественном и качественном выражениях и обеспечивать возможность измерения количественных показателей, что необходимо для контроля достижения цели;

3) по возможности указывать на источники и объемы выделяемых ресурсов, а также раскрывать то, что необходимо выполнить.

Пример формулирования цели для хозяйственной деятельности предприятия: уменьшить в текущем году, по сравнению с предшествующим годом, за счет повышения производительности труда затраты на управленческий персонал на 15%.

Специалистам технического профиля также следует особое внимание уделять целеполаганию при разработке программных продуктов, средств автоматизации и т.д. «Неполное понимание целей является важнейшей проблемой в любом техническом проекте – именно по этой причине удача обычно сопутствует тем, кто начинает со скромных масштабов, а в дальнейшем наращивает их, опираясь на полученный опыт» (Б.Гейтс).

Выделяют четыре классификационных признака декомпозиции, применяемые при построении «дерева» целей:

1) параметрический (понятийный, аспектный), согласно которому главная цель разбивается на ряд понятийных признаков (например, цель «повысить уровень качества труда персонала» можно расчленить на подцели – «повысить уровень профессионализма персонала», «повысить уровень исполнительности персонала», «сократить число опозданий на работу»);

2) объектный – состав подцелей на одном из уровней следует комплектовать по видам деятельности (например, по видам продукции, услуг);

3) технологический – цель разбивается на отдельные стадии, этапы, работы (например, по стадиям жизненного цикла изделия или программного продукта);

4) временной – служит для расчленения цели на подцели, используя промежутки времени (например, годы, кварталы, месяцы).

Порядок построения дерева «целей»:

1) определение генеральной цели;

2) составление банка (общего перечня) целей, обеспечивающих достижение генеральной цели;

3) оценка каждой цели банка и их отбор для построения «дерева» целей (например, на основе экспертных оценок);

4) определение соподчиненности целей (например, с использованием матриц входимости);

5) построение исходного «дерева» целей;

6) определение коэффициентов относительной важности и взаимной полезности целей;

7) построение окончательного варианта «дерева» целей для каждого из уровней.

Несомненно, применение метода «дерева» целей является эффективным инструментом программно-целевого планирования как в экономических, так и в технических системах.

Рис. 2.3. Иерархическая структура основных шкал

Особенностью измерения и оценивания качества сложных систем является то, что для одной системы по разным частным показателям качества могут применяться любые из типов шкал от самых слабых до самых сильных. При этом для получения надежного значения показателя может проводиться несколько измерений. Кроме того, обобщенный показатель системы может представлять собой некую осредненную величину однородных частных показателей.

Для оценки характеристик системы, измеренных с помощью разных шкал, применяют несколько методик. Одной из них является балльная оценка, когда эксперты определяют характеристики объекта исследования, выражая в баллах величину их выраженности в том или ином элементе объекта (или в разных объектах).

2.7. Тестовые задания

1. Что подразумевается под совокупностью целей, гипотез, подходов, принципов, средств и процедур логической организации, используемых при анализе и синтезе систем?

a) исследование

b) метод

c) методология

d) технология

2. К какому классу методов исследования систем управления по способу и источнику получения информации об исследуемых объектах относятся методы факторного и корреляционного анализа?

a) теоретические

b) логико-интуитивные

c) эмпирические

d) комплексно-комбинаторные

3. Какой подход к исследованию систем основан на законе единства и борьбы противоположностей и предполагает необходимость рассмотрения всех сторон и связей какой-либо системы при ее изучении?

a) ситуационный

b) диалектический

c) функциональный

d) рефлексивный

4. В соответствии с какой теорией определяется, что система есть дискретная модель непрерывного бытия?

a) теория информационного поля

b) теория систем

c) теория массового обслуживания

d) ни один из вышеперечисленных вариантов не является верным

5. Что послужило предпосылками широкого использования метода линейного программирования для целей исследования систем и принятия оптимальных управленческих решений?

a) усложнение систем реального мира

b) наличие современной компьютерной техники и программного обеспечения

c) невозможность применения других методов

d) необходимость получения точных данных в ходе исследования систем.

6. Какая черта характеризует Процедуры, используемые в методе Дельфи?

a) анонимность

b) регулируемая обратная связь

c) груп­повой ответ

d) все вышеперечисленное верно

7. Как называются цели первого уровня согласно методу «дерева» целей?

a) генеральные

b) главные

c) подцели

d) дополнительные

8. Какое из правил построения «дерева» целей является неверным?

a) каждая цель расчленяется не менее чем на две цели

b) каждая цель должна быть субординационная к другим

c) «дерево» целей может содержать изолированные вершины

d) для каждой цели на любом уровне иерархии должно быть предусмотрено ресурсное обеспечение

9. Как можно классифицировать модели систем по типу языка описания?

a) материальные и символические

b) теоретические и эмпирические

c) формальные и комбинированные

d) текстовые, графические, математические, смешанные

10. Какой тип шкал относится к качественным шкалам оценки систем?

a) порядковая

b) логарифмическая

c) шкала интервалов

d) шкала отношений

Верные ответы на тестовые задания подчеркнуты.

Понятие системы управления

Процесс целенаправленного воздействия на систему, при котором происходит повышение ее организованности, достигается тот или иной полезный эффект, называется управлением. Системы, в которых протекают процессы управления, называются системами управления (СУ).

Это понятие было введено в теории автоматического управления, где система управления определялась как «система, состоящая из управляющего объекта и объекта управления» [10]. Это определение иллюстрирует структура системы управления (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Структура системы управления

Система, формирующая управляющее воздействие, называется управляющей подсистемой (например, водитель). Система, которая испытывает внешнее воздействие, называется управляемой подсистемой или объектом управления (например, автомобиль).

Связь от управляющей подсистемы к управляемой называется прямой. Она существует во всех СУ. Связь от управляемой подсистемы к управляющей называется обратной. Понятие «обратной связи» является фундаментальном в теории систем. Обратная связь подразумевает наличие канала для передачи информации (воздействия) от управляемого объекта (с его выходов) к управляющему.

Принцип обратной связи Н. Винер назвал «душой» кибернетики. Этот принцип есть принцип коррекции входных воздействий в процессе управления на основе информации о выходе управляемой системы. Управляемая система вместе с регулятором, корректирующим входные воздействия на основе использования информации о выходах, образуют замкнутый контур, который носит название контура обратной связи.

Под законом управления системой понимают формирование (выработку решения) и реализацию управляющих воздействий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации, обеспечивающей желаемое движение (функционирование, поведение) объекта к поставленной цели. В этой связи эффективность управления системой рассматривается как степень достижения цели функционирования.

Очевидно, что исследование систем управления является ключевым фактором достижения успеха (поставленной цели). Так, например, применение методики системного анализа в управлении предприятием позволяет выявить резервы роста