Файл: Введение в системный.pdf

Введение
в
системный
анализ
Раздел 1

2
Основные понятия теории систем
Системный анализ
Основные
понятия и
определения

Система
3
Системный анализ
1
• Система есть комплекс элементов находящийся во взаимодействии
2
• Система – это множество объектов вместе с отношениями этих объектов
3
• Система – множество элементов находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство (толковый словарь)
Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных
и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция
системы.

Исследование
объекта как системы
Основные
категории представлений:
Структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними.
Функциональные представление систем – выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и её компонентов направленное на достижение определённой цели.
Макроскопическое представление – понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой.
Микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы.
Иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении
(декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от её элемента – неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виду совокупностей подсистем различных уровней, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.
Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.
4
Системный анализ

Объект
5
Системный анализ
Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и
воспринимается как единое целое в течение длительного времени.
Объект
Материальный и абстрактный
Естественный и искусственный

Структура
системы
6
Системный анализ
Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения. связи
Прямые связи (для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций)
Обратные связи (выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее)

Основные
функции обратной связи
7
Системный анализ
•
противодействие тому, что делает сама система, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества);
•
компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы
(например, неполадки в работе оборудования);
•
синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из состояния устойчивого равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд на одновременное появление нового конкурента и снижение качества выпускаемой продукции);
•
выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону.

Функционирование
системы
8
Системный анализ
Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.
Выход — результат конечного состояния процесса.
Процессор — перевод входа в выход.
Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных
(известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.
Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями

9
Системный анализ
Свойства__систем._Классификация_систем__Свойства__систем'>Свойства
систем.
Классификация
систем

Свойства
систем
10
Системный анализ
• свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы
Эмерджентность
• каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы
Целостность
• наличие структуры и функционирования (поведения)
Организованность
• проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой функциональность
• упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними
Структурность

Свойства
систем
11
Системный анализ
• способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям
Устойчивость
• свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных её элементов с помощью их замены или дублирования
Надежность
• активное подавление вредных качеств
Живучесть
• свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды
Адаптируемость

Классификация
систем
12

Классификация
систем
13
На основе понятия внешней среды системы разделяются на: открытые, закрытые
(замкнутые, изолированные) и комбинированные.
В зависимости от структуры и пространственно-временных свойств системы делятся на
простые, сложные и большие.
Модель – некоторая система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе. Это описание систем (математическое, вербальное и т.д.) отображающее определённую группу её свойств.
Системы, для которых состояние системы однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказано для любого последующего момента времени, называются
детерминированными.
Стохастические системы – системы, изменения в которых носят случайный характер. При случайных воздействиях данных о состоянии системы недостаточно для предсказания в последующий момент времени.
По степени организованности: хорошо организованные, плохо организованные (диффузные).
С точки зрения характера функций различаются специальные, многофункциональные, и универсальные системы.

Классификация
систем
14
В порядке усложнения поведения системы делятся на: автоматические, решающие, самоорганизующиеся, предвидящие, превращающиеся.
Если устойчивость по своей сложности начинает превосходить сложные воздействия внешнего мира – это предвидящие системы
Превращающиеся – это воображаемые сложные системы на высшем уровне сложности, не связанные постоянством существующих носителей
В производящих системах реализуются процессы получения некоторых продуктов или услуг
Назначение управляющих систем – организация и управление вещественно-энергетическими и информационными процессами.
Обслуживающие системы занимаются поддержкой заданных пределов работоспособности производящих и управляющих систем