Історія появи й розвитку системного аналізу

Вступ

1. Історія виникнення та розвитку системного аналізу

2. Системний аналіз і характеристика властивостей системи

3. Розвиток системного аналізу та використання в різних науках

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

Системний аналіз, чиї основи є досить давніми, — все-таки порівняно молода наука (порівнянна за віком, наприклад, з кібернетикою). Хоча вона й активно розвивається, її визначальні поняття й терміни недостатньо формалізовані (якщо це взагалі можливо здійснити). Системний аналіз застосовується в будь-якій предметній області, містячи в собі як частки, так і загальні методи й процедури дослідження.

Ця наука, як і будь-яка інша, ставить своєю метою дослідження нових зв'язків і відносин об'єктів і явищ. Але, проте , основною проблемою нашої науки є дослідження зв'язків і відносин таким чином, щоб досліджувані об'єкти стали б більше керованими, досліджуваними, а "розкритий" у результаті дослідження механізм взаємодії цих об'єктів — більше застосовним до інших об'єктів і явищ. Завдання й принципи системного підходу не залежать від природи об'єктів і явищ.

При викладі основ аналізу, синтезу й моделювання систем можливі два основних підходи: формальний і поняттєво-змістовний. Формальний підхід використовує формальний математичний апарат різного рівня строгості й спільності (від простих співвідношень до операторів, функторів, категорій, алгебр). Поняттєво-змістовний підхід — концентрується на основних поняттях, ідеях, підході, концепціях, можливостях, на основних методологічних принципах, використовує "напівформальне" введення в суть розглянутих ідей і понять. Багато ідей і принципи системного аналізу, хоча й більше точні, строгі формальними мовою викладу, проте , зберігають свою силу, актуальність, можливість ефективного використання й змістовною мовою. Необхідно відзначити, що часто один удалий зрозумілий приклад має більше значення для розуміння цих принципів, чим строгі математичні визначення. Крім того, фактор невизначеності в системному аналізі обмежує застосовність строгих математичних формулювань і висновків. Ми нижче будемо дотримуватися, в основному, змістовно-понятійного підходу, застосовуючи там, де це буде визнано необхідним, формальні визначення й положення, хоча чітко усвідомлюємо, що для викладу основ науки, що претендує на роль методологічної, необхідний високий ступінь формалізації, аж до створення аксіом. Таким підходом ми хочемо розширити й коло читачів, яким буде доступний і корисний цей курс лекцій. Незважаючи на змістовні формулювання й алгоритмічні процедури деяких основних положень, що приводяться, і фактів, вони мають в основі досить формальний фундамент.

1. Історія виникнення та розвитку системного аналізу

Іноді історію системного аналізу зв'язують із розвитком подань про природу як деякій єдності або про универсум, про єдність всіх форм живої природи й т.д. Почасти це вірно, але якщо під системним аналізом розуміти методологію, те потрібно в першу чергу зосередити увагу на її власних категоріях як концепції, на її власних особливостях.

Поняття цілого, частини, структури, елементів, цілісності, зв'язку — власні категорії системного аналізу. Закономірності відносин між елементами й структурою, співвідношення частини й цілого, взаємодія структур у рамках одного об'єкта — ставляться до основних проблем системного аналізу як методології. До компетенції системного аналізу ставиться й дослідження ізоморфізмів понять, законів і моделей у різних галузях науки дм їхнього переносу з однієї дисципліни в іншу й проблема побудови адекватних теоретичних моделей для тих галузей науки, у яких вони відсутні. На фундаменті загальних методологічних підстав розвивається системотехніка, досліджуються можливості застосування кібернетики, теорії інформації, теорії ігор, теорії рішень, факторіального аналізу, топології, що включає теорію мереж і теорію графів. Цей список не закритий і буде поповнюватися за рахунок дисциплін, що досліджують системні, структурно-елементні відносини. Системний аналіз — особлива теоретична концепція з варіантами її прикладного використання, що одержала своє оформлення у двадцятому сторіччі. Системний аналіз не є чимсь випадковим, спеціальним винаходом двадцятого сторіччя. У системному аналізі лише синтезований досвід, накопичений у філософії й інших науках, у побудові й використанні наукового знання, інших видів знання. Дві "вічні", класичні проблеми -істинності й повноти знання — привели до виникнення концепції, називаної системним аналізом.

Слово "система" (організм, лад, союз, ціле, складене із частин) виникло в Древній Греції близько 2000 років тому. Древні вчені (Аристотель, Демокрит, Платон і інші) розглядали складні тіла, процеси й міфи світобудови як складені з різних систем (наприклад, атомів, метафор). Розвиток з (Коперник, Галілей, Ньютон і інші) дозволило перейти до геліоцентричної системи світу, до категорій типу "річ і властивості", "ціле й частина", "субстанція й атрибути", "подібність і розходження" і ін. Далі розвиток системного аналізу відбувається під впливом різних філософських поглядів, теорій про структуру пізнання й можливості пророкування (Бекон, Гегель, Ламберт, Кант, Фихте й інші). У результаті такого розвитку системний аналіз виходить на позиції методологічної науки. Натуралісти XІ-XX вв. (Богданов, Берталанфі, Вінер, Ешбі, Цвіккі й інші) не тільки актуалізували роль модельного мислення й моделей у природознавстві, але й сформували основні системоутворюючі принципи, принципи системності наукового знання, "з'єднали" теорію відкритих систем, філософські принципи й досягнення природознавства. Сучасний розвиток теорія систем, системний аналіз одержали під впливом досягнень як класичних галузей науки (математика, фізика, хімія, біологія, історія й ін.), так і некласичних областей (синергетика, інформатика, когнітологія, теорії нелінійної динаміки й динамічного хаосу, катастроф, нейроматематика, нейроінформатика й ін.). Необхідно особливо підкреслити вплив техніки (з найдавніших часів) і технології (сучасності) на розвиток системного аналізу, зокрема , на її прикладну галузь — системотехнікові, на методологію проектування складних технічних систем. Це вплив — взаємне: розвиток техніки й технології збагачує системний аналіз новими методами, моделями, середовищами[2, c. 24-26].

Епоха зародження основ системного аналізу була характерна розглядом найчастіше систем фізичного або філософського (гносеологічного) походження. При цьому постулат (Аристотеля): "Важливість цілого вище важливості його тридцятимільйонних" змінився пізніше на новий постулат (Галілея): "Ціле пояснюється властивостями його тридцятимільйонних".

Найбільший внесок у зародження й розвиток системного аналізу, системного мислення внесли такі вчені, як Р. Декарт, Ф. Бекон, И. Кант, И. Ньютон, Ф. Енгельс, А.И. Берг, А.А. Богданов, Н. Вінер, Л. Берталанфи, Ч. Дарвін, И. Пригожин, Е. Ешбі, А.А. Ляпунов, Н.Н. Моисеев і інші. Ідеї системного аналізу розвивали також А. Аверьянов, Р. Акофф, В. Афанасьєв, Р. Абдеев, И. Блауберг, Н. Белов, Л. Бриллюен, Н. Бусленко, В. Волкова, Д. Гвишиани, В. Геодакян, К. Гейн, Дж. ВАН Гиг, А. Денисов, Е. Дубровский, В. Завадский, Ю. Климонтович, Д. Колісників, Е. Квейд, В. Кузьмін, О. Ланге, Е. Луценко, В. Лекторський, В. Лефевр, Ю. Либих, А. Маліновський, М. Месарович, В. Могилевский, К. Негойце, Н. Овчинников, С. Оптнер, Дж. Патерсон, Ф. Перегудов, Д. Поспєлов, А. Рапопорт, Л. Растригин, С. Батьківщин, Л. Розенблют, В. Садовский, В. Сегал, В. Симанков, Б. Рад, В. Солодовників, Ф. Тарасенко, К. Тімірязєв, А. Уемов, Ю. Черняк, Г. Хакен, Дж. Холдейн, Г. Шустер, А. Шилейко, Г. Щедровицький, Е. Юдин, С. Яковлев, С. Янг і багато хто інші.

Таким чином, системний аналіз як наукова дисципліна виник у відповідь на потребі вивчення складних систем і фактично є логічним розвитком дослідження операцій[5, c. 53-55].

2. Системний аналіз і характеристика властивостей системи

Системний аналіз як методологію наукового дослідження застосовують в основному для прикладних областей знання. Системний підхід і типізація прийомів в якійсь галузі знань дозволяють виділяти загальні типові шаблонні методи і процедури різних задач досліджень і вдосконалень, тобто на основі класифікації методів і рішень виробити єдину методологію – сукупність найбільш цілеспрямованих прийомів і способів вдосконалення процесу.

Коло значень поняття "система" у грецькій мові досить велике: сполучення, організм, пристрій, організація, союз, лад, керуючий орган. Першість у використанні цього поняття приписується стоїкам. Також це поняття простежується в Аристотеля. Деякі ідеї, що лежать в основі загальної теорії систем зустрічаються вже в Гегеля. Вони зводяться до наступного: Ціле є щось більше, ніж сума частин. Ціле визначає природу частин. Частини не можуть бути пізнані при розгляді їх поза цілим. Частини перебувають у постійному взаємозв'язку й взаємозалежності. У явній формі питання про науковий підхід до керування складними системами першим поставив М.А.Ампер.

Системний аналіз згодом став між- і наддисциплінарним курсом, що узагальнює методологію дослідження складних технічних і соціальних систем. З ростом населення на планеті, прискоренням науково-технічного прогресу, погрозою голоду, безробіття й різних екологічних катастроф, стає усе більше важливим застосування системного аналізу.

Системний аналіз надає інструментарій, називаний системною парадигмою, без застосування якого, дослідження цієї проблеми ускладнюється багаторазово. Системний аналіз також являє собою найбільш надійну концептуальну основу сучасного менеджменту.

У літературі, присвяченої даному питанню, проглядається відносно чіткий поділ учених на два табори: прихильників абстрактної теорії систем і прихильників прагматичного використання системної методології. Західні автори (Дж.Вангіг, Р.Ешбі, Р.Акофф, Ф.Емері, С.Бір) здебільшого схиляються до прикладного системного аналізу, застосуванню його для аналізу й проектування організацій. Класики радянського системного аналізу (А.І.Уємов, М.В.Блауберг, Е.Г.Юдін, Ю.А.Урманцев і ін.) більшу увагу приділяють теорії системного аналізу, як каркаса наукового знання, що збільшується, визначенню філософських категорій "система", "елемент", "частина", "ціле" і т.п.[8, c. 29-30]

Процес системного аналізу розвитку галузі можна поділити на чотири стадії.

Перша стадія — визначення системи, її загальної мети (яка випливає з розгляду ролі системи в надсистемі) та критеріїв, що забезпечують подальший вибір оптимального шляху досягнення цієї загальної мети.

Вираження галузевого критерію в кількісній формі забезпечує можливість точного кількісного вираження цілей підсистем, критеріїв оцінювання їх функціонування, а також формування, з одного боку, критеріїв оптимальності для всього взаємозв’язаного комплексу моделей планування і регулювання галузі, а, з другого боку — системи показників та важелів економічного регулювання. Іноді вдається сформулювати критерії тільки на якісному рівні.

Друга стадія системного аналізу полягає в побудові й аналізі дерева цілей. Це найбільш трудомісткий і результативний етап роботи. Побудова дерева цілей має доводитись до рівня задач, розв’язування яких уже не викликає принципових труднощів.

Третя стадія системного аналізу розвитку галузі починається зі складання вичерпного плану заходів, що мають на меті досягнення цілей галузі. Ці заходи розміщуються на нижньому рівні дерева цілей і добираються за допомогою системи моделей розвитку галузі.

Четверта стадія — діагностування, тобто виявлення всього комплексу актуальних нерозв’язаних проблем, диспропорцій та їх причин. Мета діагнозу — специфікація розроблюваної системи, уточнення вимог до неї, створення організаційного плану послідовної побудови системи, добір засобів та методів управління нею.

Діагноз системи полягає в безпосередньому обстеженні об’єкта та включає в себе, з одного боку, вивчення документації, а з другого — масове виявлення та аналіз думок співробітників.

Абсолютна більшість інформації, яка може бути одержана при обстеженні, відноситься не до «хвороб» управління, а швидше до симптомів, в яких виявляється розлад інформаційної системи управління. Як правило, причини цих розладів усвідомлюються рідко, тому головна мета діагнозу — встановити ці причини. На основі аналізу матеріалів опитування визначається комплекс симптомів розладу управління в термінах «недоліків управління»; на підставі такого аналізу виявляються розлади інформаційної системи та їх причини; добираються інформаційні механізми управління; формулюються їх взаємозв’язані комплекси.

Системний аналіз дозволяє розробити більше гнучку й ефективну теоретичну структуру, чим той рівень теоретичного аналізу, що досяжний у рамках добре розвиненого рівноважного підходу. Однак спочатку необхідно вказати й описати основні системні поняття. Ми можемо визначити систему як деяка безліч змінних незалежно від ступеня їхнього взаємозв'язку[1, c. 21-23].

3. Розвиток системного аналізу та використання в різних науках

Системний аналіз — сукупність понять, методів, процедур і технологій для вивчення, опису, реалізації явищ і процесів різної природи й характеру, міждисциплінарних проблем; це сукупність загальних законів, методів, прийомів дослідження таких систем.

Системний аналіз — методологія дослідження складних, часто не цілком певних проблем теорії й практики.

Строго говорячи, розрізняють три галузі науки, що вивчає системи:

• системологію (теорію систем) яка вивчає теоретичні аспекти й використовує теоретичні методи (теорія інформації, теорія ймовірностей, теорія ігор і ін.);
• системний аналіз (методологію, теорію й практику дослідження систем), що досліджує методологічні, а часто й практичні аспекти й використовує практичні методи (математична статистика, дослідження операцій, програмування й ін.);
• системотехнікові, системотехнологіку (практику й технологію проектування й дослідження систем).

За термін системотехнологіка відповідальність несе автор. Такий розподіл досить умовно.

Загальним у всіх цих галузей є системний підхід, системний принцип дослідження — розгляд досліджуваної сукупності не як простої суми тридцятимільйонних (лінійно взаємодіючих об'єктів), а як сукупності нелінійних і багаторівневих взаємодіючих об'єктів.

Будь-яку предметну область також можна визначити як системну.

Приклад. Інформатика — наука, що вивчає інформаційно-логічні й алгоритмічні аспекти системних процесів, системні аспекти інформаційних процесів. Це визначення можна вважати системним визначенням інформатики[4, c. 49-50].

Системний аналіз тісно пов'язаний із синергетикою. Синергетика — міждисциплінарна наука, що досліджує загальні ідеї, методи й закономірності організації (зміни структури, її просторово-тимчасового ускладнення) різних об'єктів і процесів, інваріанти (незмінні сутності) цих процесів. "Синергический" у перекладі означає "спільний, узгоджено діючий". Це теорія виникнення нових якісних властивостей, структур на макроскопічному рівні.

Системний аналіз тісно зв'язаний і з філософією. Філософія дає загальні методи змістовного аналізу, а системний аналіз — загальні методи формального, межпредметного аналізу предметних областей, виявлення й описи, вивчення їхніх системних інваріантів. Можна дати й філософське визначення системного аналізу: системний аналіз — це прикладна діалектика.

Системний аналіз надає до використання в різних науках, системах наступні системні методи й процедури:

• абстрагування й конкретизація;
• аналіз і синтез, індукція й дедукція;
• формалізація й конкретизація;
• композиція й декомпозиція;
• лінеаризація й виділення нелінійнихих тридцятилітніх;
• структурування й реструктурування;
• макетування;
• реінжиніринг;
• алгоритмізація;
• моделювання й експеримент;
• програмне керування й регулювання;
• розпізнавання й ідентифікація;
• кластеризация й класифікація;
• експертне оцінювання й тестування;
• верифікація
• й інші методи й процедури[9, c. 24-26].

Є наступні основні типи ресурсів у природі й у суспільстві.

Речовина — найбільш гарна вивчений ресурс, що в основному представлений таблицею Д.І. Менделєєва досить повно й поповнюється не так часто. Речовина виступає як відбиття сталості матерії в природі, як міра однорідності матерії.

Енергія — не повністю вивчений тип ресурсів, наприклад, ми не володіємо керованою термоядерною реакцією. Енергія виступає як відбиття мінливості матерії, переходів з одного виду в іншій, як міра необоротності матерії.

Інформація — мало вивчений тип ресурсів. Інформація виступає як відбиття порядку, структурованості матерії, як міра порядку, самоорганізації матерії (і соціуму). Зараз цим поняттям ми позначаємо деякі повідомлення; нижче цьому поняттю ми присвятимо більше детальне обговорення.

Людина — виступає як носій інтелекту вищого рівня і є в економічному, соціальному, гуманітарному змісті найважливішим і унікальним ресурсом суспільства, розглядається як міра розуму, інтелекту й цілеспрямованої дії, міра соціального початку, вищої форми відбиття матерії (свідомості).

Організація (або організованість) виступає як форма ресурсів у соціумі, групі, що визначає його структуру, включаючи інститути людського суспільства, його надбудови, застосовується як міра впорядкованості ресурсів. Організація системи пов'язана з наявністю деяких причинно-наслідкових зв'язків у цій системі. Організація системи може мати різні форми, наприклад, біологічну, інформаційну, екологічну, економічну, соціальну, тимчасову, просторову, і вона визначається причинно-наслідковими зв'язками в матерії й соціумі.

Простір — міра довжини матерії (події), розподілу її (його) у навколишнім середовищі.

Час — міра оборотності (необоротності) матерії, подій. Час нерозривно пов'язане зі змінами дійсності.

Можна говорити про різні поля, у яких "поміщена" людина, — матеріальному, енергетичному, інформаційному, соціальному, про їх просторові, ресурсні (матерія, енергія, інформація) і тимчасові характеристики.

Відповідно до принципу системного підходу, кожна система впливає на іншу систему. Увесь навколишній світ — взаємодіючі системи. Ціль системного аналізу — з'ясувати ці взаємодії, їхній потенціал і "направити їх на службу людини"[2, c. 35-37].

Під час проведення системного аналізу необхідно дотримуватись основних його принципів:

1. Планомірність. Оцінку діяльності управління об’єктом проводити на основі плану або оперативного завдання. Це необхідно тому, що будь-яка оцінка ґрунтується на аналізі рівня виконання планових і договірних зобов’язань і, по-друге, аналіз має забезпечувати оцінку варіантів планових рішень для досягнення найефективнішого використання регіональних ресурсів.

2. «Провідна ланка». Потрібно знайти найважливішу для даного моменту проблему, розв’язання якої приведе до можливості вирішення всіх інших питань.

3. Конкретність і дійовість. Аналітичні розрахунки мають проводитися цілеспрямовано, не відриваючись від потреб управління. Конкретний аналіз розвитку регіону безпосередньо пов’язаний з його дійовою спрямованістю, тобто має бути орієнтований на поліпшення програмно-прогнозної роботи, оптимальне використання місцевих ресурсів і т. п. Якщо цього не відбувається, то такий аналіз не досягає кінцевої мети і не має практичного значення.

4. Об’єктивність. Аналітичні висновки мають бути достовірними, оскільки неточність результатів аналізу може привести до прийняття рішень, здатних стати основою для викривлення інформації про стан об’єкта. Це, в свою чергу, може призвести до економічних втрат[7, c. 46].

Висновки

Системний підхід до дослідження проблем, системний аналіз — наслідок науково-технічної революції, а також необхідності рішення її проблем за допомогою однакових підходів, методів, технологій. Такі проблеми виникають і в економіці, і в інформатиці, і в біології, і в політиці й т.д.

Системний аналіз — вивчення об'єкта дослідження як сукупності елементів, що утворюють систему. У наукових дослідженнях він передбачає оцінку поведінки об'єкта як системи з усіма факторами, які впливають на його функціонування. Цей метод широко застосовується у наукових дослідженнях при комплексному вивченні діяльності виробничих об'єднань і галузі в цілому, визначенні пропорцій розвитку галузей економіки тощо.

Системний аналіз як самостійна прикладна дисципліна остаточно оформився в 50- ті роки. Кілька десятиліть, що передували цій події, відзначені рядом практичних рішень і результатів у різних сферах життя, які в більшому або меншому ступені сприяли якнайшвидшому становленню цієї дисципліни.

Так, наприклад, в 30- ті роки фірма "Radіocorporatіon of Amerіca" (поряд з іншими) визнала необхідність системного підходу до створення служби телевізійного віщання. Під час Другої світової війни багато груп дослідження операцій внесли свій внесок у філософію й методологію системної роботи.

І, нарешті, заснована в 1946р. військово-повітряними силами США фірма "Rand Corporatіon"висунула корисну концепцію системного аналізу.

Таким чином, системний аналіз як наукова дисципліна виник у відповідь на потребі вивчення складних систем і фактично є логічним розвитком дослідження операцій.

Термін — system analysіs — з'явився на початку 60- х років у США для позначення, що розвивалася тоді на основі методів дослідження операцій методології й техніки аналізу складних систем. Дослідник операцій називався — analyst,а фахівця з аналізу й проектування складних систем стали називати терміном — system analyst.

Таким чином, термін — system analysіsправильнее було б перевести як "аналіз систем", але його перевести як "системний аналіз", тому що на англійську мову обоє цих (росіян) терміна переводяться однаково — system analysіs. У російській науковій мові термін "системний аналіз" несе набагато більше значеннєве навантаження. Системний аналіз — дисципліна прикладна, орієнтована на рішення конкретних практичних завдань. У теоретичному плані системний аналіз базується на таких дисциплінах як дослідження операцій, загальна теорія систем, теорія керування (кібернетика) і ін.

Список використаної літератури

1. Губанов В. Введение в системный анализ: Учеб. пособие/ В. А. Губанов, В. В. Захаров, А. Н. Коваленко; Науч. ред. Л. А. Петросян; ЛГУ им. А. А. Жданова. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. — 227 с.

2. Згуровский М. Системный анализ: проблемы, методология, приложения: Проект "Наукова книга"/ Ми-хаил Згуровский, Наталья Панкратова,; НАН Украины , Мин-во образования и науки Украины, Ин-т прикладного системного анализа, Нац. технический ун-т Украины "Киев-ский политехнический институт". — К.: Наук. думка, 2005. — 743 с.

3. Качинський А. Засади системного аналізу безпеки складних систем/ Анатолій Качинський ; за заг. ред. : В. П. Горбуліна; Нац. центр з питань євроатлантичної інтеграції України, Рада нац. безпеки і оборони України, Ін-т проблем нац. безпеки. — К.: Євроатлантикінформ, 2006. — 335 с.

4. Колесников Л. Основы теории системного подхода: матеріал технічної інформації/ Л. А. Колесников,. — К.: Наук. думка, 1988. — 171 с.

5. Перевозчикова О. Основи системного аналізу об’єктів і процесів комп’ютеризації: навч. посібник/ Ольга Перевозчикова; Нац. ун-т "Києво-Могилянська академія". — К.: Видавничий дім "КМ Академія", 2003. — 431 с.

6. Сорока К. Основи теорії систем і системного аналізу: Навчальний посібник/Мін-во освіти і науки України, Харківська нац. ак-я міського господарства. — 2-ге вид. — Харьків: Видавець Тимченко А. Н., 2005. — 286 с.

7. Старіш О. Системологія: Підручник/ Олександр Старіш,; Мін-во освіти і науки України, Нац. ун-т "Острозька академія". — К.: Центр навчальної літератури, 2005. — 231 с.

8. Чигринська О. С. Теорія економічного аналізу: Навчальний посібник/ О. С. Чигринська, Т. М. Власюк; Мін-во освіти і науки України, Київський нац. ун-т технологій та дизайну . — К.: Центр навчальної літератури, 2006. — 231 с.