Propósito del análisis del sistema. El concepto de "problema" en el análisis de sistemas. Actividad cognitiva sistemática

Veamos qué significado le dan sus autores al análisis de sistemas, cómo explican este concepto.

Se utiliza el concepto de "sistémico" porque este tipo de investigación se basa en el uso de la categoría de sistema.

Por un lado, el sistema es la realidad física en relación con la cual es necesario tomar decisiones (cualesquiera objetos naturales y artificiales).

Por otro lado, en el proceso de análisis de sistemas, se crea un sistema abstracto y conceptual, descrito con la ayuda de símbolos u otros medios, que es cierto dispositivo estructural y lógico, cuyo propósito es servir como una herramienta para comprensión, descripción y posiblemente optimización más completa del comportamiento de las conexiones y relaciones de los elementos sistema físico real. Este tipo de sistema abstracto puede ser un modelo matemático, de máquina o verbal o un sistema de modelos, etc. En los sistemas abstractos físicos y correspondientes, se debe establecer una relación uno a uno entre los elementos y sus conexiones. En este caso, es posible, sin recurrir a experimentos en sistemas físicos reales, evaluar varios tipos de hipótesis de trabajo sobre la conveniencia de ciertas acciones, utilizando el sistema abstracto correspondiente, y desarrollar la solución más preferible.

El término "análisis" se utiliza para caracterizar el procedimiento mismo de realizar una investigación, que consiste en dividir el problema como un todo en sus partes constituyentes, más accesibles para la solución, utilizando los métodos especiales más apropiados para resolver subproblemas individuales y, finalmente, combinar problemas particulares. soluciones para desarrollar una solución general al problema. Evidentemente, el análisis más eficaz sólo puede realizarse sobre la base de un enfoque sistemático, que proporciona no sólo una combinación orgánica de la división analítica de los problemas en partes y el estudio de las conexiones y relaciones entre estas partes, sino que también pone especial énfasis en la consideración de metas y objetivos comunes a todas las partes, y de acuerdo con esto, se lleva a cabo la síntesis de la solución general a partir de soluciones particulares. De hecho, en el análisis de sistemas, los métodos de análisis y síntesis se entrelazan mutuamente, en la implementación del procedimiento analítico, se llama constantemente la atención sobre las formas de combinar los resultados individuales en un todo único y la influencia de cada uno de los elementos en otros elementos. del sistema.

Hoy en día, el "análisis de sistemas" en su conjunto se interpreta de manera tan amplia y vaga que prácticamente no se puede implementar en estudios específicos. Y aparentemente, no es casualidad que hoy en día todavía no haya forma de recoger un ejemplo transversal de un estudio sistemático completado bastante grande. Tratemos de entender este concepto.

Refiriéndose a diferentes puntos de vista sobre el término "análisis de sistemas", los expertos distinguen dos enfoques diferentes.

Los partidarios del primero de ellos enfatizan las matemáticas, es decir. en la descripción de un sistema complejo utilizando medios formales (diagramas de bloques, redes, ecuaciones matemáticas). Con base en este tipo de descripción formal, a menudo se plantea un problema matemático para encontrar el diseño óptimo del sistema o el mejor modo de su operación, es decir, encontrar el máximo (o mínimo) de la función objetivo del sistema (por ejemplo, ganancia máxima , número máximo de instalaciones militares inhabilitadas, tiempo mínimo de operaciones, máxima confiabilidad, etc.) bajo restricciones dadas en los valores de las variables controladas.

Cabe destacar que la compilación de diagramas de bloques que caracterizan la relación y secuencia de las operaciones realizadas es una etapa anterior a cualquier cálculo en una computadora. Por lo tanto, en muchos casos, se comenzó a llamar análisis de sistemas a cualquier trabajo de este tipo realizado por especialistas directamente involucrados en el mantenimiento de computadoras.

Otro enfoque, que corresponde al punto de vista de RAND Corporation, pone en primer plano la lógica del análisis de sistemas. En este caso, se enfatiza la conexión inseparable del análisis de sistemas con la toma de decisiones, y significa la elección de una determinada imagen o curso de acción entre varias alternativas posibles. Aquí, el análisis de sistemas se considera principalmente como una metodología para aclarar y simplificar, o la llamada estructuración de un problema para ser resuelto con o sin el uso de matemáticas y computadoras. Al mismo tiempo, el concepto de “estructuración” se invierte tanto en explicar las metas reales del sistema en sí mismo, las formas alternativas para lograr estas metas y las relaciones entre los componentes en el proceso de implementación de cada alternativa, como en lograr una integración. comprensión profunda de las condiciones externas en las que surgió el problema y, por lo tanto, las limitaciones y consecuencias de tal o cual curso de acción diferente. El análisis de sistemas lógicos se complementa en cierta medida con métodos matemáticos, estadísticos y lógicos; sin embargo, tanto el alcance de su aplicación como la metodología difieren significativamente del tema y la metodología de la investigación formal de sistemas matemáticos.

Al principio, el análisis de sistemas se basaba principalmente en la aplicación de técnicas matemáticas complejas. Después de algún tiempo, los científicos llegaron a la conclusión de que las matemáticas son ineficaces en el análisis de problemas amplios con muchas incertidumbres que son característicos de la investigación y el desarrollo de la tecnología en su conjunto. Muchos especialistas líderes en sistemas hablan de ello. Por lo tanto, comenzó a desarrollarse el concepto de tal análisis del sistema, en el que el énfasis está principalmente en el desarrollo de principios dialécticos esencialmente nuevos del pensamiento científico, el análisis lógico de objetos complejos, teniendo en cuenta sus interconexiones y tendencias contradictorias. Con este enfoque, ya no son los métodos matemáticos los que pasan a primer plano, sino la propia lógica del análisis de sistemas, lo que agiliza el procedimiento de toma de decisiones. Y aparentemente, no es coincidencia que en los últimos tiempos un enfoque sistémico se entienda a menudo como un cierto conjunto de principios sistémicos.

Este enfoque, al que nos adherimos principalmente, corresponde a nuestra siguiente definición.

El análisis del sistema es una consideración lógico-matemática e integral interconectada de todos los problemas relacionados no solo con el diseño, desarrollo, producción, operación y posterior eliminación de los TS modernos, sino también con los métodos de gestión de todas estas etapas, teniendo en cuenta social, político , estratégicos, psicológicos, legales, geográficos, demográficos, militares y otros aspectos.

¿En qué se diferencia el análisis de sistemas de otros métodos?

Sus principales diferencias con otros enfoques más o menos formalizados en la fundamentación de las decisiones de gestión son las siguientes:

• se consideran todos los métodos y medios alternativos teóricos posibles para lograr los objetivos del ciclo de vida de TS (investigación, diseño, tecnológico, operativo, etc.), la combinación correcta y la combinación de estos diversos métodos y medios;
• Las alternativas de TS necesariamente se evalúan desde una perspectiva de largo plazo (especialmente para sistemas que tienen un propósito estratégico);
• no hay soluciones estándar;
• se expresan claramente puntos de vista diferentes al resolver el mismo problema;
• aplicar a problemas para los cuales los requisitos de costo o tiempo no están completamente definidos;
• se reconoce la importancia fundamental de los factores organizacionales y subjetivos en el proceso de toma de decisiones, y de acuerdo con ello, se desarrollan procedimientos para la generalización del uso de juicios cualitativos en el análisis y coordinación de diversos puntos de vista;
• se presta especial atención a los factores de riesgo e incertidumbre, su consideración y evaluación a la hora de elegir las soluciones más óptimas entre las opciones posibles.

El mayor enfoque de los ingenieros de sistemas en el riesgo y la incertidumbre se deriva directamente de la extensión del análisis de sistemas a los problemas prospectivos. Si el riesgo es entendido como la potencial variabilidad de las características objetivas de los TS analizados, entonces la incertidumbre expresa la falta de conocimiento subjetivo sobre la forma en que estos fenómenos se manifestarán.

La tendencia hacia el análisis sistemático de grandes problemas aparece solo cuando su escala aumenta hasta tal punto que las soluciones se vuelven complejas, lentas y costosas. Al fundamentar tales decisiones, que se convierten en objeto de análisis del sistema, los factores calculados con anticipación para un período de 10 a 15 años son cada vez más importantes. Entre los factores de este tipo se encuentran, sobre todo, el gran aumento de la inversión en grandes programas que abarcan un largo período, y la creciente dependencia de estos programas de los resultados de la investigación científica y los avances técnicos.

Otra razón importante de la necesidad de tener en cuenta el largo plazo es la naturaleza estratégica de las propias metas, que se establecen antes del análisis del sistema y que predeterminan la política del gobierno (u organización) durante un largo período.

Es importante señalar que cuanto más generales e importantes problemas surgen para los gerentes en varios niveles, más aumenta la importancia del análisis del sistema para su solución.

¿Dónde puede y debe aplicarse el análisis de sistemas?

Su aplicación está determinada por el tipo de problemas que consideraremos.

Todos los problemas, dependiendo de la profundidad de su conocimiento, se dividen en tres clases:

1. problemas bien estructurados o cuantificados en los que las dependencias esenciales se aclaran tan bien que pueden expresarse en números y símbolos, que eventualmente reciben estimaciones numéricas;
2. problemas no estructurados o expresados ​​cualitativamente que contienen solo una descripción de los recursos, funciones y características más importantes, cuyas relaciones cuantitativas son completamente desconocidas;
3. problemas poco estructurados o mixtos que contienen elementos tanto cualitativos como cuantitativos, con los aspectos cualitativos oscuros e indefinidos del problema que tienden a dominar.

La metodología de investigación de operaciones (OR) se utiliza para resolver problemas bien estructurados. Consiste en aplicar modelos y métodos matemáticos (programación lineal, no lineal, dinámica, teoría de colas, teoría de juegos, etc.) para encontrar la estrategia óptima para la gestión de acciones dirigidas. El principal problema de aplicar los métodos de investigación operativa es seleccionar correctamente un modelo matemático típico o desarrollar uno nuevo, recopilar los datos iniciales necesarios y asegurarse, mediante el análisis de los requisitos previos iniciales y los resultados del cálculo matemático, de que este modelo refleja la esencia de el problema que se resuelve.

En problemas no estructurados, el método heurístico es tradicional, que consiste en que un especialista experimentado recopila un máximo de información diversa sobre el problema que se está resolviendo, se acostumbra y, basado en la intuición y el juicio, hace sugerencias para las medidas apropiadas.

Con este enfoque, no existe un procedimiento lógico ordenado para encontrar una solución, y el especialista que plantea ciertas propuestas no puede expresar claramente la forma en que llegó a las recomendaciones finales a partir de un conjunto de información inicial dispar. Al resolver un problema, dicho especialista se basa en su propia experiencia, en la experiencia de sus colegas, en la preparación profesional, en el estudio de problemas similares por el método de situaciones, pero no en una metodología claramente formulada.

Los problemas débilmente estructurados que el análisis de sistemas está diseñado para resolver incluyen la mayoría de las tareas económicas, técnicas, políticas y estratégico-militares más importantes a gran escala.

Los problemas típicos de este tipo son aquellos que:

1. programado para resolución futura;
2. frente a una amplia gama de alternativas;
3. depender de la incompletitud actual de los avances tecnológicos;
4. requieren grandes inversiones de capital y contienen elementos de riesgo;
5. internamente complejos por la combinación de recursos necesarios para resolverlos;
6. para los cuales los requisitos de costo o tiempo no están completamente definidos.

Cuando se lleva a cabo un análisis de sistema en el proceso de estructuración del problema, algunos de sus elementos-subtareas reciben una expresión cuantitativa, y las relaciones entre todos los elementos se vuelven cada vez más definidas. En base a esto, a diferencia de la aplicación de métodos IO, cuando se utiliza el análisis de sistemas, no es en absoluto necesario un planteamiento inicial claro y exhaustivo del problema, esta claridad debe lograrse en el proceso del análisis mismo y se considera como uno de sus principales objetivos. Las tareas de los métodos IO pueden plantearse en forma cuantitativa y resolverse en una computadora. En contraste con esto, los problemas estratégicos, que consisten en el desarrollo de una política a largo plazo en el campo de la producción, por regla general, no pueden formularse como tareas de IO.Problemas de este tipo son objeto de análisis de sistema. Los objetivos estratégicos no se califican fácilmente (es decir, se cuantifican) debido a la falta de un criterio inequívoco de optimización para la empresa en su conjunto y requieren la participación de juicios subjetivos de gerentes y expertos experimentados al desarrollar soluciones.

Resumamos algunos resultados en esencia del análisis del sistema.

1. El análisis de sistemas se ocupa de tomar la mejor decisión entre muchas alternativas posibles.
2. Cada alternativa se evalúa desde una perspectiva a largo plazo.
3. SA se considera como una metodología para la comprensión profunda (comprensión) y el ordenamiento (estructuración) del problema.
4. En SA, el énfasis está en el desarrollo de nuevos principios del pensamiento científico, teniendo en cuenta la interconexión del todo y las tendencias contradictorias. Más específicamente, sistemáticamente en todas las etapas del ciclo de vida de cualquier TS, las alternativas se comparan, si es posible de forma cuantitativa, en base a una secuencia lógica de pasos.
5. La intuición de los especialistas se ve agravada.
6. Se utiliza principalmente para resolver problemas estratégicos.

Así, SA es un conjunto de métodos y medios para desarrollar, tomar y justificar decisiones (en el estudio, creación y gestión de los TS, en particular).

¿Cuál es la novedad del análisis de sistemas, sus principales ventajas y desventajas?

La novedad del análisis de sistemas radica en que considera el problema como un todo, con un énfasis constante en la claridad del análisis, en los métodos cuantitativos y en la identificación de la incertidumbre. También son nuevos los esquemas o modelos en los que las relaciones no pueden expresarse adecuadamente mediante un modelo matemático.

La ventaja del análisis de sistemas es que le permite combinar de manera sistemática y efectiva los juicios e intuiciones de los expertos en sus respectivos campos.

El análisis de sistemas no debe verse como opuesto a los juicios subjetivos, sino como un marco estructural que asegura que los juicios de expertos en varios campos se utilicen para obtener resultados que superen cualquier juicio individual. Este es su objetivo, y él proporciona la oportunidad para ello.

Pero la subjetividad de los juicios, la inexactitud del conocimiento, la intuición de las estimaciones y la incertidumbre de la información sobre la naturaleza y las acciones de otras personas conducen al hecho de que, sobre la base de la investigación, no se puede lograr más que una estimación de alguna ventaja. de elegir una alternativa sobre otra.

Las limitaciones del análisis de sistemas se deben a:

• la inevitable incompletud del análisis;
• medida aproximada de eficiencia;
• no hay manera de predecir con precisión el futuro.

Algunos factores sociopolíticos deberían jugar un papel importante en el desarrollo y selección de alternativas. Sin embargo, en la actualidad no existen formas siquiera aproximadas de medir estos factores, y uno tiene que tenerlos en cuenta intuitivamente.

Es sumamente importante centrar en factores inconmensurables la atención de un líder responsable que toma decisiones.

Las desventajas del análisis de sistemas son las siguientes. Muchos factores de importancia fundamental no pueden cuantificarse y pueden quedar fuera de consideración o dejarse deliberadamente para una consideración posterior y luego olvidarse. A veces se les puede dar el peso equivocado en el análisis mismo o en una decisión basada en tal análisis.

Otra razón es que un estudio puede parecer superficialmente tan científico y cuantitativamente preciso que se le puede dar una validez totalmente injustificada, aunque implique muchos juicios subjetivos. En otras palabras, podemos estar tan fascinados por el atractivo y la precisión de los números que pasamos por alto las simplificaciones hechas para lograr esta precisión, pasamos por alto el análisis de factores cualitativos y exageramos la importancia de los cálculos abstractos en el proceso de decisión. Pero sin análisis, nos enfrentamos a un peligro aún mayor de perder mejoras en ciertas consideraciones y de "pesar" incorrectamente los factores individuales.

¿Cuál es el significado principal del análisis de sistemas?

El resultado principal y más valioso del análisis de sistemas no es una solución cuantitativamente definida del problema, sino un aumento en el grado de su comprensión y posibles soluciones entre los especialistas y expertos que participan en el estudio del problema y, lo que es más importante, entre los responsables. personas a las que se les proporciona un conjunto de alternativas bien desarrolladas y evaluadas.

La utilidad de los nuevos métodos de análisis y gestión y, en primer lugar, de análisis de sistemas es la siguiente:

1. en una mayor comprensión y comprensión de la esencia del problema: los esfuerzos prácticos para identificar relaciones y valores cuantitativos ayudarán a descubrir puntos de vista ocultos detrás de ciertas decisiones;
2. con mayor precisión: una formulación más clara de metas, objetivos... reducirá, aunque no eliminará, los aspectos inevitablemente oscuros de las metas multifacéticas;
3. más comparativamente: el análisis (política) puede llevarse a cabo de tal manera que los planes para un país o área puedan vincularse y compararse de manera útil con planes y políticas para otras áreas; es posible identificar elementos comunes;
4. en mayor utilidad, eficiencia: el desarrollo de nuevos métodos debe conducir a la distribución de los recursos monetarios... de una manera más ordenada y debe ayudar a probar el valor de los juicios intuitivos.

Ilustremos la importancia de los métodos de análisis de sistemas con un ejemplo. Pero primero, recuerde que las tareas principales del análisis de sistemas son identificar el conjunto completo de alternativas para resolver un problema y compararlas en términos de costo y efectividad para lograr un objetivo determinado. Cualquier problema complejo involucra muchos factores diferentes que no pueden ser cubiertos por una sola disciplina. Por lo tanto, es recomendable crear equipos interdisciplinarios de especialistas con conocimientos y calificaciones en diversos campos. Al mismo tiempo, es más importante que el problema se vea diferente a los ojos de un economista, biólogo, ingeniero, etc., y los diferentes enfoques inherentes a ellos pueden contribuir mejor a encontrar soluciones.

Es necesario analizar el problema desde diferentes puntos de vista para determinar qué enfoque o qué combinación de "enfoques ad hoc" es el mejor. Expliquemos esto con un ejemplo: el gerente de un gran edificio administrativo recibió un flujo creciente de quejas de los empleados que trabajaban en este edificio. Las quejas indicaron que se tardó demasiado en esperar el ascensor. El gerente pidió ayuda a una empresa especializada en sistemas de elevación. Los ingenieros de esta firma realizaron cronometraje, lo que demostró que las denuncias están bien fundadas. Se constató que el tiempo medio de espera del ascensor supera las normas aceptadas. Los expertos le dijeron al gerente que había tres formas posibles de resolver el problema: aumentar la cantidad de ascensores, reemplazar los ascensores existentes por ascensores de alta velocidad e introducir un modo especial de operación de los ascensores, es decir, transferencia de cada ascensor para dar servicio sólo a determinados pisos. El gerente solicitó a la empresa que evaluara todas estas alternativas y le proporcionara estimaciones de los costos estimados para implementar cada una de las opciones.

Después de algún tiempo, la empresa cumplió con esta solicitud. Resultó que la implementación de las dos primeras opciones requería costos que, desde el punto de vista del administrador, no estaban justificados por los ingresos generados por el edificio, y la tercera opción, como resultó, no proporcionó una suficiente reducción del tiempo de espera. El gerente no quedó satisfecho con ninguna de estas propuestas. Pospuso más negociaciones con esta firma por algún tiempo para considerar todas las opciones y tomar una decisión.

Cuando un gerente se enfrenta a un problema que le parece insoluble, a menudo se ve en la necesidad de discutirlo con algunos de sus subordinados. El grupo de empleados abordados por nuestro gerente incluía a un joven psicólogo que trabajaba en el departamento de contratación que mantenía y renovaba este gran edificio. Cuando el gerente presentó la esencia del problema a los empleados reunidos, este joven quedó muy sorprendido por la forma misma de plantearlo. Dijo que no podía entender por qué los trabajadores de oficina, que se sabía que perdían mucho tiempo todos los días, estaban descontentos por tener que esperar minutos por un ascensor. Antes de que tuviera tiempo de expresar su duda, le cruzó la idea de que había encontrado una explicación. Aunque los empleados a menudo desperdician inútilmente sus horas de trabajo, están ocupados en este momento con algo, aunque improductivo, pero agradable. Pero mientras esperan el ascensor, languidecen de ociosidad. Ante esta suposición, el rostro del joven psicólogo se iluminó y dejó escapar su propuesta. El gerente lo aceptó, ya los pocos días se resolvió el problema al mínimo costo. El psicólogo sugirió colgar grandes espejos en cada piso junto al ascensor. Estos espejos, por supuesto, les dieron algo que hacer a las mujeres que esperaban el ascensor, pero los hombres, que ahora estaban absortos en mirar a las mujeres, fingieron no prestarles atención, dejaron de aburrirse.

No importa cuán cierta sea la historia, pero el punto que ilustra es extremadamente importante. El Psicólogo estaba viendo exactamente el mismo problema que los ingenieros, pero lo abordó desde una perspectiva diferente, determinada por su educación e intereses. En este caso, el enfoque del psicólogo resultó ser el más efectivo. Obviamente, el problema se resolvió cambiando el objetivo, que se redujo no para reducir el tiempo de espera, sino para crear la impresión de que se había reducido.

Por lo tanto, necesitamos simplificar los sistemas, las operaciones, los procedimientos de toma de decisiones, etc. Pero esta simplicidad no es tan fácil de lograr. Esta es la tarea más difícil. El viejo dicho, "Te escribo una carta larga porque no tengo tiempo para hacerlo corto" se puede parafrasear como "Lo estoy complicando porque no sé cómo simplificarlo".

¡El análisis del sistema resuelve este problema!

El procedimiento central en el análisis de sistemas es la construcción de un modelo (o modelos) generalizado que refleje todos los factores y relaciones de la situación real que pueden aparecer en el proceso de implementación de la decisión. El modelo resultante se investiga para conocer la proximidad del resultado de aplicar una u otra de las opciones alternativas de acción a la deseada, el coste comparativo de los recursos para cada una de las opciones, el grado de sensibilidad del modelo a diversas influencias externas indeseables. El análisis de sistemas se basa en una serie de disciplinas y métodos matemáticos aplicados ampliamente utilizados en las actividades de gestión modernas: investigación de operaciones, método de revisión por pares, método de ruta crítica, teoría de colas, etc. La base técnica del análisis de sistemas son las computadoras modernas y los sistemas de información.

Los medios metodológicos utilizados en la resolución de problemas mediante el análisis de sistemas se determinan según se persiga un único objetivo o un determinado conjunto de objetivos, si la decisión la toma una persona o varias, etc. Cuando hay un objetivo bastante definido, el grado de logro del cual se puede evaluar sobre la base de un criterio, se utilizan métodos de programación matemática. Si el grado de consecución de la meta debe evaluarse sobre la base de varios criterios, se utiliza el aparato de la teoría de la utilidad, con cuya ayuda se ordenan los criterios y se determina la importancia de cada uno de ellos. Cuando el desarrollo de los acontecimientos está determinado por la interacción de varias personas o sistemas, cada uno de los cuales persigue sus propios objetivos y toma sus propias decisiones, se utilizan los métodos de la teoría de juegos.

La eficacia del estudio de los sistemas de control está determinada en gran medida por los métodos de investigación elegidos y utilizados. Para facilitar la elección de métodos en condiciones reales de toma de decisiones, es necesario dividir los métodos en grupos, caracterizar las características de estos grupos y dar recomendaciones sobre su uso en el desarrollo de modelos y métodos de análisis de sistemas.

Todo el conjunto de métodos de investigación se puede dividir en tres grandes grupos: métodos basados ​​en el uso del conocimiento y la intuición de especialistas; métodos de representación formalizada de los sistemas de control (métodos de modelado formal de los procesos en estudio) y métodos integrados.

Como ya se señaló, una característica específica del análisis de sistemas es la combinación de métodos cualitativos y formales. Esta combinación forma la base de cualquier técnica utilizada. Consideremos los principales métodos destinados a utilizar la intuición y la experiencia de especialistas, así como los métodos de representación formalizada de sistemas.

Los métodos basados ​​en la identificación y generalización de las opiniones de expertos experimentados, el uso de su experiencia y enfoques no tradicionales para el análisis de las actividades de la organización incluyen: el método de "lluvia de ideas", el método de tipo "escenarios", el método de experto evaluaciones (incluido el análisis FODA), el "Delphi", métodos como "árbol de objetivos", "juego de negocios", métodos morfológicos y una serie de otros métodos.

Los términos anteriores caracterizan uno u otro enfoque para mejorar la identificación y generalización de las opiniones de expertos experimentados (el término "experto" en latín significa "experimentado"). A veces, todos estos métodos se denominan "expertos". Sin embargo, también existe una clase especial de métodos que están directamente relacionados con el interrogatorio de expertos, el llamado método de valoraciones de expertos (ya que es costumbre poner notas en puntos y rangos en las encuestas), por lo que estos y otros similares Los enfoques a veces se combinan con el término "cualitativo" (especificando la convención de este nombre, ya que al procesar las opiniones recibidas de especialistas, también se pueden utilizar métodos cuantitativos). Este término (aunque algo engorroso) más que otros refleja la esencia de los métodos a los que los especialistas se ven obligados a recurrir cuando no solo no pueden describir inmediatamente el problema en consideración por dependencias analíticas, sino que tampoco ven cuál de los métodos de representación formalizada. de los sistemas considerados anteriormente podría ayudar a obtener el modelo.

Métodos de lluvia de ideas. El concepto de lluvia de ideas se ha generalizado desde principios de la década de 1950 como un "método para entrenar sistemáticamente el pensamiento creativo" destinado a "descubrir nuevas ideas y llegar a un acuerdo entre un grupo de personas basado en el pensamiento intuitivo".

Los métodos de este tipo persiguen el objetivo principal: la búsqueda de nuevas ideas, su amplia discusión y crítica constructiva. La hipótesis principal es la suposición de que entre un gran número de ideas hay al menos algunas buenas. Dependiendo de las reglas adoptadas y la rigidez de su implementación, existen lluvias de ideas directas, el método de intercambio de opiniones, métodos como comisiones, tribunales (cuando un grupo hace tantas propuestas como sea posible, y el segundo trata de criticarlas tanto como sea posible). como sea posible), etc Recientemente, a veces, la lluvia de ideas se lleva a cabo en forma de juego de negocios.

Métodos tipo escenario. Los métodos para preparar y coordinar ideas sobre un problema o un objeto analizado, establecidos por escrito, se denominan escenarios. Inicialmente, este método implicaba la elaboración de un texto que contenía una secuencia lógica de eventos o posibles soluciones a un problema, desplegadas en el tiempo. Sin embargo, posteriormente se eliminó el requisito obligatorio de las coordenadas temporales, y pasó a denominarse todo documento que contuviera un análisis del problema en consideración y propuestas para su solución o para el desarrollo del sistema, independientemente de la forma en que se presente. un escenario Como regla general, en la práctica, las propuestas para la preparación de tales documentos son escritas por expertos individualmente al principio, y luego se forma un texto acordado.

El papel de los analistas de sistemas en la preparación del escenario es ayudar a los principales especialistas de los campos de conocimiento relevantes a involucrarse en la identificación de los patrones generales del sistema; analizar los factores externos e internos que influyen en su desarrollo y formación de objetivos; identificar las fuentes de estos factores; analizar las declaraciones de destacados expertos en la prensa periódica, publicaciones científicas y otras fuentes de información científica y técnica; crear fondos auxiliares de información (mejor automatizados) que contribuyan a la solución del problema correspondiente.

El escenario le permite crear una idea preliminar del problema (sistema) en situaciones en las que no es posible mostrarlo de inmediato con un modelo formal. Pero aún así, un guion es un texto con todas las consecuencias (sinonimia, homonimia, paradojas) asociadas a la posibilidad de su ambigua interpretación por diferentes especialistas. Por lo tanto, dicho texto debe considerarse como la base para desarrollar una visión más formal del futuro sistema o problema que se está resolviendo.

Métodos de peritajes. La base de estos métodos son varias formas de encuestas a expertos seguidas de evaluación y selección de la opción más preferida. La posibilidad de utilizar valoraciones de expertos, la justificación de su objetividad se basa en que una característica desconocida del fenómeno objeto de estudio se interpreta como una variable aleatoria, cuyo reflejo de la ley de distribución es una valoración individual del experto sobre la confiabilidad y significado de un evento.

Se supone que el verdadero valor de la característica en estudio está dentro del rango de estimaciones recibidas del grupo de expertos y que la opinión colectiva generalizada es confiable. El punto más controvertido de estos métodos es el establecimiento de coeficientes de ponderación según las valoraciones expresadas por los expertos y la reducción de valoraciones contradictorias a algún valor medio.

Encuesta de expertos Este no es un procedimiento de una sola vez. Esta forma de obtener información sobre un problema complejo caracterizado por un alto grado de incertidumbre debería convertirse en una especie de "mecanismo" en un sistema complejo, es decir es necesario crear un sistema regular de trabajo con expertos.

Una de las variedades del método experto es el método de estudiar las fortalezas y debilidades de la organización, las oportunidades y amenazas para sus actividades: el método de análisis FODA.

Este grupo de métodos es ampliamente utilizado en la investigación socioeconómica.

Métodos tipo Delphi. Inicialmente, el método Delphi se propuso como uno de los procedimientos de lluvia de ideas y debería ayudar a reducir la influencia de los factores psicológicos y aumentar la objetividad de las evaluaciones de los expertos. Luego, el método comenzó a usarse de forma independiente. Se basa en la retroalimentación, familiarizando a los expertos con los resultados de la ronda anterior y teniendo en cuenta estos resultados al evaluar la importancia de los expertos.

En métodos específicos que implementan el procedimiento "Delphi", esta herramienta se utiliza en diversos grados. Entonces, de forma simplificada, se organiza una secuencia de ciclos iterativos de lluvia de ideas. En una versión más compleja, se desarrolla un programa de encuestas individuales secuenciales utilizando cuestionarios que excluyen los contactos entre expertos, pero permiten que conozcan las opiniones de los demás entre rondas. Los cuestionarios de un tour a otro se pueden actualizar. Para reducir factores como la sugerencia o el acomodo a la opinión de la mayoría, en ocasiones se requiere que los expertos justifiquen su punto de vista, pero esto no siempre conduce al resultado deseado, sino que, por el contrario, puede aumentar el efecto del ajuste. . En los métodos más desarrollados, a los expertos se les asignan coeficientes de ponderación de la importancia de sus opiniones, calculados sobre la base de encuestas anteriores, refinados de ronda en ronda, y tenidos en cuenta al obtener resultados de evaluación generalizados.

Métodos del tipo "árbol de metas". El término "árbol" implica el uso de una estructura jerárquica obtenida al dividir el objetivo general en subobjetivos, y estos, a su vez, en componentes más detallados, que pueden denominarse subobjetivos de niveles inferiores o, a partir de un cierto nivel, funciones.

El método del "árbol de objetivos" se centra en obtener una estructura relativamente estable de los objetivos de los problemas, direcciones, es decir. una estructura que ha cambiado poco durante un período de tiempo con los cambios inevitables que ocurren en cualquier sistema en desarrollo.

Para lograr esto, al construir la versión inicial de la estructura, se deben tener en cuenta los patrones de formación de objetivos y utilizar los principios de formación de estructuras jerárquicas.

Métodos morfológicos. La idea principal del enfoque morfológico es encontrar sistemáticamente todas las soluciones posibles al problema combinando los elementos seleccionados o sus características. De forma sistemática, el método de análisis morfológico fue propuesto por primera vez por el astrónomo suizo F. Zwicky y, a menudo, se denomina "método Zwicky".

juegos de negocios- el método de simulación ha sido desarrollado para tomar decisiones gerenciales en varias situaciones jugando un grupo de personas o una persona y una computadora de acuerdo con las reglas dadas. Los juegos de negocios permiten, con la ayuda del modelado y la imitación de procesos, analizar, resolver problemas prácticos complejos, asegurar la formación de una cultura de pensamiento, gestión, habilidades de comunicación, toma de decisiones, expansión instrumental de habilidades gerenciales.

Los juegos de negocios actúan como un medio de análisis de los sistemas de gestión y de formación de especialistas.

Para describir los sistemas de gestión en la práctica, se utilizan una serie de métodos formalizados que, en mayor o menor medida, proporcionan el estudio del funcionamiento de los sistemas en el tiempo, el estudio de los esquemas de gestión, la composición de las unidades, su subordinación, etc., con el fin de crear condiciones de trabajo normales para el aparato de gestión, personalización y gestión clara de la información

Una de las clasificaciones más completas basada en una representación formalizada de sistemas, i.e. sobre una base matemática, incluye los siguientes métodos:

• - analítico (métodos tanto de las matemáticas clásicas como de la programación matemática);
• - estadística (estadística matemática, teoría de la probabilidad, teoría de colas);
• - teoría de conjuntos, lógica, lingüística, semiótica (consideradas como secciones de las matemáticas discretas);

gráfico (teoría de grafos, etc.).

La clase de sistemas pobremente organizados corresponde en esta clasificación a las representaciones estadísticas. Para la clase de sistemas autoorganizados, los modelos más adecuados son las matemáticas discretas y los modelos gráficos, así como sus combinaciones.

Las clasificaciones aplicadas se centran en métodos y modelos económicos y matemáticos y están determinadas principalmente por el conjunto funcional de tareas que resuelve el sistema.

Considere ejemplos de análisis de sistemas:

Ejemplo . Consideremos una tarea simple: ir a clases en la universidad por la mañana. Este problema, a menudo resuelto por un estudiante, tiene todos los aspectos:

• - material, aspecto físico: el estudiante necesita mover una cierta masa, por ejemplo, libros de texto y cuadernos a la distancia requerida;
• - aspecto energético - el estudiante necesita tener y gastar una cantidad específica de energía para moverse;
• - aspecto de información: se necesita información sobre la ruta de movimiento y la ubicación de la universidad, y debe procesarse a lo largo del camino de uno;
• - aspecto humano: el movimiento, en particular, el movimiento en autobús es imposible sin una persona, por ejemplo, sin un conductor de autobús;
• - aspecto organizativo: se necesitan redes y rutas de transporte adecuadas, paradas, etc.;
• - aspecto espacial - moverse una cierta distancia;
• - aspecto del tiempo: se dedicará tiempo a este movimiento (durante el cual habrá cambios irreversibles correspondientes en el medio ambiente, en las relaciones, en las conexiones).

Todos los tipos de recursos están estrechamente relacionados y entrelazados. Además, son imposibles el uno sin el otro, la actualización de uno de ellos conduce a la actualización del otro.

tipos de pensamiento

Un tipo especial de pensamiento es sistémico, inherente a un analista que quiere no solo comprender la esencia del proceso, fenómeno, sino también gestionarlo. A veces se identifica con el pensamiento analítico, pero esta identificación no es completa. Una mentalidad analítica puede serlo, y un enfoque de sistemas es una metodología basada en la teoría de sistemas.

El pensamiento sujeto (orientado al sujeto) es un método (principio) con la ayuda del cual es posible (generalmente con el propósito de estudiar) identificar y actualizar, aprender relaciones y patrones de causa y efecto en una serie de situaciones privadas y privadas. eventos y fenómenos generales. A menudo, esta es una técnica y tecnología para estudiar sistemas.

El pensamiento sistémico (orientado al sistema) es un método (principio) con la ayuda del cual es posible identificar y actualizar intencionalmente (generalmente con fines de gestión), aprender relaciones y patrones de causa y efecto en una serie de aspectos generales y generales. eventos y fenómenos universales. A menudo es una metodología de investigación de sistemas.

En el pensamiento sistémico, un conjunto de eventos, fenómenos (que pueden consistir en varios elementos constituyentes) se actualiza, se estudia como un todo, como un evento organizado de acuerdo con reglas generales, un fenómeno cuyo comportamiento se puede predecir, predecir (como regla) sin esclarecer no solo el comportamiento de los elementos constitutivos, sino también la calidad y cantidad de los mismos. Hasta que no se entienda cómo funciona o se desarrolla el sistema como un todo, ningún conocimiento de sus partes dará una imagen completa de este desarrollo.

¿Qué es un elefante o por qué se necesita el análisis del sistema?

Un día, seis ciegos preguntaron qué era un elefante. Y gente amable los llevó al elefante. Uno, tocándose el costado, dijo: Sé que el elefante es una pared. Otro, tocándose la pierna, dijo: esto es un pilar. El tercero, agarrado a la trompa, es una serpiente... Todos se marcharon en plena confianza de que saben lo que es un elefante.

Con esta parábola comienzo la primera lección de la disciplina "Teoría de Sistemas y Análisis de Sistemas". Nos permite esbozar de forma clara y concisa varios aspectos importantes de esta disciplina tan interesante y útil.

En la primera lección, permite designar la posición en la que nos encontramos con los alumnos al inicio del estudio de la disciplina. Con cada nuevo grupo, nosotros, junto con los estudiantes, somos como ciegos de una parábola, y frente a nosotros hay un "elefante": esta es la disciplina "Teoría de sistemas y análisis de sistemas". Cada uno tiene su propia idea de esta disciplina, y para seguir trabajando de manera efectiva, necesitamos que todos entendamos por igual de lo que vamos a hablar. Y la tarea principal de la primera lección es definir términos y llegar a un entendimiento común de lo que estudiaremos a continuación. Y luego, en palabras de uno de mis alumnos “Se dará cuenta de que el “análisis de sistemas” no es solo un montón de palabras, sino una disciplina necesaria en mi profesión”.

Entonces, ¿qué es el análisis de sistemas? "El análisis de sistemas es un conjunto lógicamente conectado de disposiciones teóricas y empíricas del campo de las matemáticas, las ciencias naturales y la experiencia de desarrollar sistemas complejos, lo que proporciona un aumento en la validez de resolver un problema específico".

El análisis de sistemas permite dividir una tarea compleja en un conjunto de tareas simples, dividiendo un sistema complejo en elementos, teniendo en cuenta su interconexión.

En muchas otras materias hay muchas técnicas y métodos que son difíciles de aplicar a otras disciplinas. En el análisis de sistemas existe un sistema de métodos que se aplican en todas las demás materias.

Uno de los objetivos de la disciplina "Teoría de sistemas y análisis de sistemas" es aprender tantos métodos de análisis de sistemas como sea posible. El conocimiento de los métodos y la capacidad de aplicarlos a cualquier tarea nos permite resolver de forma más eficaz y eficiente los problemas que se plantean tanto en la actividad profesional como en el ámbito personal.

En el proceso de dominar los aspectos teóricos y prácticos del análisis de sistemas, aplicando los métodos estudiados para resolver problemas, se desarrolla el pensamiento sistémico. El pensamiento sistémico es el segundo aspecto que la parábola del elefante nos permite ilustrar. Ver sistemáticamente es ver “todo el elefante a la vez”, ver la situación como un todo al resolver cualquier problema, comprender todos los aspectos y matices.

En otras palabras " pensamiento sistémico es la capacidad de pensar de tal manera que se vea una imagen holística, apoyándose en varios modelos teóricos y una visión intuitiva holística de objetos complejos. En el pensamiento sistémico, la intuición a menudo prevalece hasta ahora. El pensamiento sistémico con predominio del factor de la intuición puede utilizar ambos métodos de pensamiento inductivo y deductivo.

Cada persona tiene una forma sistemática de pensar, pero no todos la usan. El estudio del análisis de sistemas le permite desarrollar el pensamiento sistémico y ver los beneficios de su uso para resolver cualquier problema de cualquier nivel de complejidad en cualquier campo de actividad. El desarrollo del pensamiento sistémico es la tarea principal de la disciplina "Teoría de Sistemas y Análisis de Sistemas".

Mi tarea como docente es que los estudiantes prueben los métodos de análisis de sistemas, aplicándolos en sus actividades prácticas, principalmente profesionales, y quizás en otro lugar, y ver su eficacia.

La tarea de los estudiantes es escuchar, escribir sus pensamientos, hacer tantas preguntas como sea posible y expresar su opinión.

Y luego, el estudio de la disciplina "Teoría de sistemas y análisis de sistemas" será interesante, útil y le permitirá avanzar más en el camino de convertirse en un profesional eficaz.

ANÁLISIS DEL SISTEMA- un conjunto de métodos y herramientas utilizados en el estudio y diseño de objetos complejos y supercomplejos, principalmente métodos para desarrollar, tomar y justificar decisiones en el diseño, creación y gestión de recursos sociales, económicos, hombre-máquina y técnicos. sistemas . En la literatura, el concepto de análisis de sistemas a veces se identifica con el concepto enfoque de sistemas , pero una interpretación tan generalizada del análisis de sistemas difícilmente se justifica. El análisis de sistemas surgió en la década de 1960. como resultado del desarrollo de la investigación de operaciones y la ingeniería de sistemas. La base teórica y metodológica del análisis de sistemas es un enfoque sistemático y teoría general de sistemas . El análisis del sistema se aplica hl.o. al estudio de sistemas artificiales (surgidos con la participación del hombre), y en tales sistemas un papel importante pertenece a la actividad humana. El uso de métodos de análisis de sistemas para la resolución de problemas de investigación y gestión es necesario, en primer lugar, porque en el proceso de toma de decisiones hay que elegir en condiciones de incertidumbre, lo que está asociado a la presencia de factores que no pueden ser cuantificados rigurosamente. Los procedimientos y métodos de análisis de sistemas están orientados a proponer alternativas de solución al problema, identificando el grado de incertidumbre de cada una de las opciones y comparando las opciones según determinados criterios de desempeño. De acuerdo con los principios del análisis de sistemas, uno u otro problema complejo que se presenta ante la sociedad (principalmente el problema de la gestión) debe ser considerado como un todo, como un sistema en la interacción de todos sus componentes. Para tomar una decisión sobre la gestión de este sistema, es necesario determinar su objetivo, los objetivos de sus subsistemas individuales y las múltiples alternativas para lograr estos objetivos, que se comparan de acuerdo con ciertos criterios de eficiencia, y como resultado, el más Se selecciona el método de gestión apropiado para una situación dada. El procedimiento central en el análisis de sistemas es la construcción de un modelo (o modelos) generalizado que refleje todos los factores y relaciones de la situación real que puedan aparecer en el proceso de implementación de la solución. El modelo resultante se investiga para conocer la proximidad del resultado de aplicar una u otra de las opciones alternativas de acción a la deseada, el coste comparativo de los recursos para cada una de las opciones, el grado de sensibilidad del modelo a diversas influencias externas indeseables. El análisis de sistemas se basa en una serie de disciplinas y métodos matemáticos aplicados ampliamente utilizados en las actividades de gestión modernas. La base técnica del análisis de sistemas son las computadoras modernas y los sistemas de información. El análisis de sistemas utiliza ampliamente métodos de dinámica de sistemas, teoría de juegos, programación heurística, modelado de simulación, control dirigido por programas, etc. Una característica importante del análisis de sistemas es la unidad de los medios y métodos de investigación formales y no formales utilizados en él.

Literatura:

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6. Yudin E.G. Metodología de la ciencia. Consistencia. Actividad. M, 1997.

7. Véase también iluminado. al arte. Sistema , Enfoque de sistemas.

VNSadovsky

Análisis del sistema- un método científico de cognición, que es una secuencia de acciones para establecer relaciones estructurales entre variables o elementos del sistema en estudio. Se basa en un conjunto de métodos generales científicos, experimentales, de ciencias naturales, estadísticos y matemáticos.

Para resolver problemas cuantificables bien estructurados se utiliza la conocida metodología de investigación de operaciones, que consiste en construir un modelo matemático adecuado (por ejemplo, problemas de programación lineal, no lineal, dinámica, problemas de teoría de colas, teoría de juegos, etc.) y aplicar métodos para encontrar la estrategia de control óptima con acciones dirigidas.

El análisis de sistemas proporciona los siguientes métodos y procedimientos de sistemas para su uso en varias ciencias, sistemas:

abstracción y especificación

análisis y síntesis, inducción y deducción

Formalización y concreción

composición y descomposición

Linealización y selección de componentes no lineales

Estructuración y reestructuración

· creación de prototipos

reingeniería

algoritmización

simulación y experimento

software de control y regulación

Reconocimiento e identificación

agrupación y clasificación

evaluación y prueba de expertos

verificación

y otros métodos y procedimientos.

Cabe señalar las tareas de estudiar el sistema de interacciones de los objetos analizados con el medio ambiente. La solución a este problema pasa por:

– trazar un límite entre el sistema en estudio y el entorno, que determina la profundidad máxima

la influencia de las interacciones bajo consideración, a las cuales se limita la consideración;

- determinación de los recursos reales de tal interacción;

– consideración de las interacciones del sistema en estudio con un sistema de nivel superior.

Las tareas del siguiente tipo están asociadas al diseño de alternativas para esta interacción, alternativas para el desarrollo del sistema en el tiempo y el espacio. Una dirección importante en el desarrollo de métodos de análisis de sistemas está asociada con los intentos de crear nuevas posibilidades para construir soluciones alternativas originales, estrategias inesperadas, ideas inusuales y estructuras ocultas. En otras palabras, habla aquí sobre el desarrollo de métodos y medios fortaleciendo las posibilidades inductivas del pensamiento humano, en contraste con sus posibilidades deductivas, a las que, de hecho, el desarrollo de los medios lógicos formales se dirige a fortalecer. La investigación en esta dirección ha comenzado muy recientemente, y todavía no existe un aparato conceptual único en ellos. Sin embargo, aquí se pueden distinguir varias áreas importantes, como el desarrollo el aparato formal de la lógica inductiva, los métodos de análisis morfológico y otros métodos estructurales y sintácticos para la construcción de nuevas alternativas, los métodos sintácticos y la organización de la interacción grupal en la resolución de problemas creativos, así como el estudio de los principales paradigmas del pensamiento de búsqueda.

Las tareas del tercer tipo consisten en construir un conjunto modelos de simulación describir la influencia de una u otra interacción sobre el comportamiento del objeto de estudio. Cabe señalar que los estudios de sistemas no persiguen el objetivo de crear algún tipo de supermodelo. Estamos hablando del desarrollo de modelos privados, cada uno de los cuales resuelve sus propios problemas específicos.

Incluso después de que tales modelos de simulación hayan sido creados y estudiados, la cuestión de reunir varios aspectos del comportamiento del sistema en un solo esquema permanece abierta. Sin embargo, puede y debe resolverse no construyendo un supermodelo, sino analizando las reacciones al comportamiento observado de otros objetos que interactúan, es decir. estudiando el comportamiento de los objetos - análogos y transfiriendo los resultados de estos estudios al objeto del análisis del sistema. Tal estudio proporciona una base para una comprensión significativa de las situaciones de interacción y la estructura de las relaciones que determinan el lugar del sistema bajo estudio en la estructura del supersistema, del cual es un componente.

Las tareas del cuarto tipo están asociadas con el diseño. modelos de toma de decisiones. Cualquier estudio de sistema está conectado con el estudio de varias alternativas para el desarrollo del sistema. La tarea de los analistas de sistemas es elegir y justificar la mejor alternativa de desarrollo. En la etapa de desarrollo y toma de decisiones, es necesario tener en cuenta la interacción del sistema con sus subsistemas, combinar los objetivos del sistema con los objetivos de los subsistemas y señalar objetivos globales y secundarios.

El área más desarrollada y al mismo tiempo más específica de la creatividad científica está asociada con el desarrollo de la teoría de la toma de decisiones y la formación de estructuras, programas y planes objetivo. Aquí no falta trabajo ni investigadores trabajando activamente. Sin embargo, en este caso, demasiados resultados están al nivel de invenciones no confirmadas y discrepancias en la comprensión tanto de la esencia de las tareas como de los medios para resolverlas. La investigación en esta área incluye:

a) construir una teoría para evaluar la efectividad de las decisiones tomadas o los planes y programas formados;

b) resolver el problema de los multicriterios en la evaluación de alternativas de decisión o planificación;

c) estudio del problema de la incertidumbre, especialmente asociado no con factores estadísticos, sino con la incertidumbre de los juicios de expertos y la incertidumbre creada deliberadamente asociada con la simplificación de ideas sobre el comportamiento del sistema;

d) desarrollo del problema de la agregación de preferencias individuales sobre decisiones que afectan los intereses de varias partes que afectan el comportamiento del sistema;

e) estudio de las características específicas de los criterios socioeconómicos de eficiencia;

f) creación de métodos para verificar la coherencia lógica de las estructuras y planes objetivo y establecer el equilibrio necesario entre la predeterminación del programa de acción y su preparación para la reestructuración cuando llega uno nuevo

información sobre eventos externos y cambios en las ideas sobre la ejecución de este programa.

Esta última dirección requiere una nueva conciencia de las funciones reales de las estructuras, planes, programas de destino y la definición de las que deben realizar, así como los vínculos entre ellos.

Las tareas consideradas de análisis de sistemas no cubren la lista completa de tareas. A continuación se enumeran los que presentan mayor dificultad para resolverlos. Cabe señalar que todas las tareas de la investigación sistémica están estrechamente interconectadas entre sí, no pueden aislarse y resolverse por separado, tanto en el tiempo como en la composición de los actores. Además, para resolver todos estos problemas, el investigador debe tener una perspectiva amplia y poseer un rico arsenal de métodos y medios de investigación científica.

MÉTODOS ANALÍTICOS Y ESTADÍSTICOS. Estos grupos de métodos son los más utilizados en la práctica del diseño y la gestión. Es cierto que las representaciones gráficas (gráficos, diagramas, etc.) se utilizan mucho para presentar los resultados intermedios y finales del modelado. Sin embargo, estos últimos son auxiliares; la base del modelo, las pruebas de su adecuación, son esas u otras direcciones de representaciones analíticas y estadísticas. Por lo tanto, a pesar del hecho de que en las universidades se imparten cursos de conferencias independientes en las áreas principales de estas dos clases de métodos, caracterizaremos brevemente sus características, ventajas y desventajas desde el punto de vista de la posibilidad de utilizarlos en el modelado de sistemas. .

Analítico en la clasificación en consideración, se nombran métodos que muestran objetos y procesos reales en forma de puntos (adimensionales en pruebas matemáticas estrictas) que realizan cualquier movimiento en el espacio o interactúan entre sí. La base del aparato conceptual (terminológico) de estas representaciones son los conceptos de las matemáticas clásicas (valor, fórmula, función, ecuación, sistema de ecuaciones, logaritmo, diferencial, integral, etc.).

Las representaciones analíticas tienen una larga historia de desarrollo, y se caracterizan no solo por el deseo de rigor en la terminología, sino también por asignar ciertas letras a algunas cantidades especiales (por ejemplo, duplicar la razón del área de un círculo al área del círculo). área de un cuadrado inscrito en él p» 3.14; la base del logaritmo natural – e» 2.7, etc.).

Sobre la base de representaciones analíticas, han surgido y se están desarrollando teorías matemáticas de diversa complejidad, desde el aparato del análisis matemático clásico (métodos para estudiar funciones, su tipo, métodos de representación, búsqueda de extremos de funciones, etc.) secciones de matemáticas modernas como programación matemática (lineal, no lineal, dinámica, etc.), teoría de juegos (juegos matriciales con estrategias puras, juegos diferenciales, etc.).

Estas direcciones teóricas se han convertido en la base de muchas aplicadas, incluida la teoría del control automático, la teoría de las soluciones óptimas, etc.

Cuando se modelan sistemas, se utiliza una amplia gama de representaciones simbólicas, utilizando el "lenguaje" de las matemáticas clásicas. Sin embargo, estas representaciones simbólicas no siempre reflejan adecuadamente procesos reales complejos, y en estos casos, en general, no pueden ser considerados modelos matemáticos rigurosos.

La mayoría de las áreas de las matemáticas no contienen los medios para plantear el problema y probar la adecuación del modelo. Esto último se prueba mediante la experimentación, que, a medida que los problemas se vuelven más complejos, también se vuelven más y más complejos, costosos, no siempre indiscutibles y realizables.

Al mismo tiempo, esta clase de métodos incluye un área relativamente nueva de las matemáticas: la programación matemática, que contiene los medios para plantear el problema y amplía las posibilidades de probar la idoneidad de los modelos.

Estadístico las ideas se formaron como una dirección científica independiente a mediados del siglo pasado (aunque surgieron mucho antes). Se basan en la visualización de fenómenos y procesos mediante eventos aleatorios (estocásticos) y su comportamiento, que se describen mediante las correspondientes características probabilísticas (estadísticas) y patrones estadísticos. Los mapeos estadísticos del sistema en el caso general (por analogía con los analíticos) se pueden representar como un punto "borroso" (área borrosa) en un espacio n-dimensional, en el que el sistema (sus propiedades tomadas en cuenta). en el modelo) es transferido por el operador F. El punto "borroso" debe entenderse como un área determinada que caracteriza el movimiento del sistema (su comportamiento); en este caso, los límites de la región se dan con una cierta probabilidad p ("borrosa") y el movimiento del punto se describe mediante alguna función aleatoria.

Fijando todos los parámetros de esta área, excepto uno, puede obtener un corte a lo largo de la línea a - b, cuyo significado es el impacto de este parámetro en el comportamiento del sistema, que puede describirse mediante una distribución estadística para este parámetro. Del mismo modo, puede obtener imágenes bidimensionales, tridimensionales, etc. patrones de distribución estadística. Las regularidades estadísticas se pueden representar como variables aleatorias discretas y sus probabilidades, o como dependencias continuas de la distribución de eventos y procesos.

Para eventos discretos, la relación entre los posibles valores de una variable aleatoria xi y sus probabilidades pi se denomina ley de distribución.

método de lluvia de ideas

Un grupo de investigadores (expertos) desarrolla formas de resolver el problema, mientras que cualquier método (cualquier pensamiento expresado en voz alta) se incluye en el número de los considerados, cuantas más ideas, mejor. En la etapa preliminar, no se tiene en cuenta la calidad de los métodos propuestos, es decir, el tema de la búsqueda es la creación de tantas opciones para resolver el problema como sea posible. Pero para tener éxito, se deben cumplir las siguientes condiciones:

la presencia de un inspirador de ideas;

· un grupo de expertos no exceda de 5-6 personas;

· el potencial de los investigadores es conmensurable;

el ambiente es tranquilo;

se observan los mismos derechos, se puede proponer cualquier solución, no se permite la crítica de ideas;

· Duración del trabajo no más de 1 hora.

Una vez que se detiene el "flujo de ideas", los expertos realizan una selección crítica de propuestas, teniendo en cuenta las limitaciones organizativas y económicas. La selección de la mejor idea se puede realizar de acuerdo con varios criterios.

Este método es más productivo en la etapa de desarrollo de una solución para la implementación del objetivo, al revelar el mecanismo de funcionamiento del sistema, al elegir un criterio para resolver el problema.

El método de "concentración de la atención en los objetivos del problema".

Este método consiste en seleccionar uno de los objetos (elementos, conceptos) asociados al problema a resolver. Al mismo tiempo, se sabe que el objeto aceptado para su consideración está directamente relacionado con los fines últimos de este problema. Luego se examina la conexión entre este objeto y algún otro, elegido al azar. A continuación, se selecciona el tercer elemento, igualmente al azar, y se examina su relación con los dos primeros, y así sucesivamente. Así, se crea una determinada cadena de objetos, elementos o conceptos interconectados. Si la cadena se rompe, el proceso se reanuda, se crea una segunda cadena y así sucesivamente. Así es como se explora el sistema.

Método "entradas-salidas del sistema"

El sistema en estudio se considera necesariamente junto con el medio ambiente. En este caso, se presta especial atención a las restricciones que el entorno externo impone al sistema, así como a las restricciones inherentes al propio sistema.

En la primera etapa del estudio del sistema, se consideran las posibles salidas del sistema y se evalúan los resultados de su funcionamiento de acuerdo con los cambios en el entorno. Luego se investigan las posibles entradas del sistema y sus parámetros, que permitan que el sistema funcione dentro de los límites de las restricciones aceptadas. Y, finalmente, en la tercera etapa, se eligen insumos aceptables que no violen las limitaciones del sistema y no lo pongan en conflicto con las metas del entorno.

Este método es más efectivo en las etapas de comprensión del mecanismo de funcionamiento del sistema y toma de decisiones.

Método de escenario

La peculiaridad del método es que un grupo de especialistas altamente calificados representa de forma descriptiva el posible curso de los eventos en un sistema particular, comenzando desde la situación actual y terminando con alguna situación resultante. Al mismo tiempo, erigidas artificialmente, pero surgiendo en la vida real, se observan restricciones en la entrada y salida del sistema (sobre materias primas, recursos energéticos, finanzas, etc.).

La idea principal de este método es identificar los vínculos entre varios elementos del sistema que se manifiestan en un evento o restricción particular. El resultado de dicho estudio es un conjunto de escenarios: posibles direcciones para resolver el problema, de las cuales, al comparar según algún criterio, se pueden elegir las más aceptables.

método morfológico

Este método implica la búsqueda de todas las posibles soluciones al problema mediante un censo exhaustivo de dichas soluciones. Por ejemplo, F.R. Matveev identifica seis etapas en la implementación de este método:

la formulación y definición de las restricciones del problema;

buscar posibles parámetros de decisión y posibles variaciones de estos parámetros;

Encontrar todas las combinaciones posibles de estos parámetros en las soluciones resultantes;

Comparación de decisiones en función de los objetivos perseguidos;

Elección de soluciones

· estudio en profundidad de las soluciones seleccionadas.

Métodos de modelado

Un modelo es un sistema creado para representar una realidad compleja de forma simplificada y comprensible, en otras palabras, un modelo es una imitación de esta realidad.

Los problemas que resuelven los modelos son muchos y variados. El más importante de ellos:

· con la ayuda de modelos, los investigadores intentan comprender mejor el curso de un proceso complejo;

con la ayuda de modelos, la experimentación se lleva a cabo en el caso de que esto no sea posible en un objeto real;

· con la ayuda de modelos se evalúa la posibilidad de implementar diversas alternativas de solución.

Además, los modelos tienen propiedades tan valiosas como:

reproducibilidad por experimentadores independientes;

· variabilidad y posibilidad de mejora introduciendo nuevos datos en el modelo o modificando relaciones dentro del modelo.

Entre los principales tipos de modelos cabe destacar los modelos simbólicos y matemáticos.

Modelos simbólicos: diagramas, diagramas, gráficos, diagramas de flujo, etc.

Los modelos matemáticos son construcciones abstractas que describen en forma matemática las conexiones, relaciones entre los elementos del sistema.

Al construir modelos, se deben observar las siguientes condiciones:

tener una cantidad suficientemente grande de información sobre el comportamiento del sistema;

La estilización de los mecanismos de funcionamiento del sistema debe realizarse dentro de límites tales que sea posible reflejar con precisión el número y la naturaleza de las relaciones y conexiones existentes en el sistema;

El uso de métodos de procesamiento automático de la información, especialmente cuando la cantidad de datos es grande o la naturaleza de la relación entre los elementos del sistema es muy compleja.

Sin embargo, los modelos matemáticos tienen algunas desventajas:

el deseo de reflejar el proceso en estudio en forma de condiciones conduce a un modelo que solo puede ser entendido por su desarrollador;

Por otro lado, la simplificación conduce a una limitación del número de factores incluidos en el modelo; en consecuencia, hay una inexactitud en el reflejo de la realidad;

· el autor, habiendo creado un modelo, "olvida" que no tiene en cuenta la acción de numerosos factores, tal vez insignificantes. Pero el efecto combinado de estos factores en el sistema es tal que los resultados finales no se pueden lograr en este modelo.

Para nivelar estas deficiencias, se debe verificar el modelo:

¿Cuán realista y satisfactoriamente refleja el proceso real?

· si cambiar los parámetros provoca un cambio correspondiente en los resultados.

Los sistemas complejos, debido a la presencia de muchos subsistemas que funcionan discretamente, por regla general, no se pueden describir adecuadamente usando solo modelos matemáticos, por lo que el modelado de simulación se ha generalizado. Los modelos de simulación se han generalizado por dos razones: en primer lugar, estos modelos permiten utilizar toda la información disponible (modelos gráficos, verbales, matemáticos...) y, en segundo lugar, porque estos modelos no imponen restricciones estrictas sobre los datos de entrada utilizados. Así, los modelos de simulación permiten utilizar de forma creativa toda la información disponible sobre el objeto de estudio.