Файл: Курс лекций В. М. Назарова по ису тема Методы исследования систем управления Комплекснокомбинированные методы исследования.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 399
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Решение данных задач может предусматривать получение эмпирической зависимости исследуемой функции от аргумента, которую просто описать соответствующей кривой различными математическими методами. Для определения оптимальной величины исследуемой функции с необходимой степенью точности практически достаточно трех-четырех точек аргумента. В этом случае для описания кривой можно воспользоваться методом точечной интерполяции.
Метод Монте-Карло (статистических испытаний)
Метод Монте-Карло представляет собой расчетный численный способ решения исследовательских задач математического характера на основе моделирования случайных величин и формализованного описания неопределенности. Этот способ, называемый также методом статистических испытаний, на основе статистических данных и различного рода ограничений позволяет сформировать имитационные модели и создать множество сценариев реализации задач исследования и выбрать наиболее вероятный из них.
Название метода происходит от известного всем игорным бизнесом города Монте-Карло, так как рулетки, используемые в казино, являются простым устройством для получения случайных величин.
Метод Монте-Карло часто применяют для анализа рисков различных проектов, используя компьютерные пакеты программ. Результатом такого анализа являются рассчитанные вероятности показателей реализации проекта (например, вероятность получения чистого дисконтированного дохода).
Составленные по методу Монте-Карло имитационные модели позволяют построить математическую модель, например проекта с неопределенными значениями параметров. Зная вероятностные распределения параметров проекта, а также корреляционную связь между изменениями параметров, можно получить распределение доходности проекта.
Метод Монте-Карло позволяет моделировать любой процесс, на протекание которого влияют случайные факторы. При этом для многих математических задач, не связанных с какими-либо случайностями, можно искусственно придумать вероятностную модель (и даже не одну), позволяющую решать эти задачи. Следовательно, метод Монте-Карло является универсальным методом решения исследовательских и управленческих задач математического ха
рактера. Однако он не позволяет решать задачи с большой точностью, т.е. он эффективен при решении тех из них, в которых результат нужен с небольшой точностью.
Графические методы
Графические методы исследования СУ часто предполагают использование различных диаграмм, графиков и гистограмм в качестве инструмента изучения явлений. В частности, известны:
1) диаграммы— Исикавы («рыбьего скелета» — причинно-следственной диаграммы, цель построения такой диаграммы — выявление эффективного способа решения поставленного вопроса. В диаграмме исследуемый вопрос (например, характеристика качества) изображается в виде прямой горизонтальной линии, а причинные факторы, влияющие на исследуемую характеристику, даются наклонными прямыми линиями (стрелками). На диаграмме причинные факторы первого порядка изображаются большими наклонными линиями, а второго, третьего и т.д.— малыми наклонными линиями); диаграммы Парето, круговая, системная — древовидная, матричная, сетевая и др.;
2) графики — круговой, ленточный, Z-образный, в виде ломаных линий и др.;
3) гистограммы— с двухсторонней симметрией, вытянутые влево или вправо, «двухгорбые», с обрезанными (ограниченными) одним или двумя краями и др.
Исторический и логический методы научного познания
Эти методы применяются для исследования сложных развивающихся объектов и только там, где, так или иначе, предметом исследования становится история объекта.
Областью применения исторического метода является, прежде всего, исследование человеческой истории. Однако этот метод используется также и в целях познания различных явлений живой и неживой природы.
Логический метод исследования — это метод воспроизведения в мышлении сложного развивавшегося (или развившегося) объекта в форме исторической теории.
Можно сказать, что логический метод позволяет получить представление о «теоретической истории» объекта. При логическом исследовании объекта отвлекаются от всех исторических случайностей, отдельных фак
тов, зигзагов и даже обратных движений, вызванных теми или иными событиями. Из истории вычленяется самое главное, определяющее, существенное. Она рассматривается, образно говоря, не такой, какой была, а в «исправленном» виде.
Логически воспроизведенная история — это действительная история, но обобщенная, освобожденная от всего случайного, наносного, несущественного. В ней сохраняется только то, что закономерно необходимо. Логическое воспроизведение истории должно в общем и целом соответствовать действительной, эмпирической истории.
Исторический и логический методы исследования отличны друг от друга, но в значительной мере совпадают. Логический метод есть почти тот же исторический метод, но освобожденный от ненужных исторических фактов.
5.4. Методы формализованного представления систем управления
Для описания систем управления на практике используется ряд формализованных методов, которые в разной степени обеспечивают изучение функционирования систем во времени, изучение схем управления, состава подразделений, их подчиненности и т.д., с целью создания нормальных условий работы аппарата управления, персонализации и четкого информационного обеспечения управления.
Иначе говоря, обследование системы управления в рамках выбранного метода формализованного описания должно выявить оптимальные варианты построения, организации и функционирования реальной системы. Применяемые методы формализованного описания систем управления должны способствовать в конечном итоге созданию четких организационных механизмов управления, используемых объектов.
Необходимость создания таких механизмов обусловлена внедрением новых методов хозяйствования, которые требуют как четкой регламентации управления, так и сокращения управленческих расходов.
Моделирование
Моделирование — исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей; использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов.
Следовательно, моделирование какого-либо объекта заключается в замене исходного объекта таким объектом (моделью), исследование которого можно провести эффективнее, т.е. легче, доступнее, быстрее, дешевле и т.д.
Модель — это одна из основных категорий теории познания. На идее моделирования по существу базируется любой метод научного исследования, как теоретический (при котором используются различного рода знаковые, абстрактные модели), так и экспериментальный (использующий предметные модели).
Для того чтобы лучше уяснить роль и место метода моделирования в познании, необходимо кратко рассмотреть более общий вопрос — о роли в научном исследовании средств познания. Тогда роль моделей в познании будет очерчена рельефнее, так как их применение предстанет перед нами как частный случай более обширных познавательных действий.
Классическая схема процесса познания включает в себе два компонента: субъект объект
познания познания
Однако по данной схеме исследователь получает лишь незначительную долю информации об окружающем мире, или объекте познания. Несравненно более эффективным оказывается опосредованное познание, предполагающее кроме двух взаимодействующих систем наличие третьей, посредствующей. В качестве таковой выступают все те вещи (как искусственные, так и естественные), которые субъект ставит между собой и объектом с целью познания или исследования его свойств. Посредниками познания могут быть как технические средства, так и анкета и т.п. Для обозначения вещей, выступающих как посредствующие системы, употребляется понятие «средство познания». Тогда схема процесса познания может быть представлена следующим образом:
субъект средство объект
п ознания познания познания
Анализ классической схемы процесса познания показывает, что эффективность познавательной деятельности человека может быть увеличена двумя путями:
а) использованием в познании естественных возможностей человека;
б) замещением объекта познания, другим объектом, имеющим опре
деленные преимущества.
Первому пути соответствует создание приборов, а второму — использование моделей. Таким образом, процесс опосредованного познания может быть представлен развернутой схемой следующего вида:
Прибор Модель
Средство познания
субъект объект
п ознания познания
Опосредованное познание обладает целым рядом достоинств по сравнению с непосредственным. Использование посредников позволяет:
- отражать такие объекты и такие их свойства, которые человеку непосредственно изучить не дано;
- ускорять процесс познания и осуществлять познание быстро изменяющихся объектов;
- устранить возможную пристрастность, необъективность субъекта при оценке состояния объекта;
- экономно и эффективно расходовать физические, чувственные и мыслительные возможности человека.
Под моделями понимаются такие материальные системы, которые замещают объект исследования (оригинал) и служат источником информации о нем. Они могут быть средством объяснения некоторого явления или интерпретации теории. Большое значение в научных исследованиях приобретает предсказательная (эвристическая) функция модели. Модель может служить и целям проверки теории на предмет ее истинности.
Существует много разновидностей моделей:
- графики и таблицы, - физические модели, - логические и математические выражения, - машинные модели, - имитационные модели.
Самые главные функции модели:
а) модель как источник информации;
б) модель как средство фиксации знания.
Модели выступают такими аналогами оригиналов, сходство которых с этими оригиналами существенно, а различие не существенно для решения конкретной познавательной задачи. Быть аналогом данной материальной системы — это необходимое, но не достаточное условие того, чтобы быть ее моделью, аналог — это «потенциальная» модель.
Аналогия— это не тождество, и вывод на основе аналогии всегда пред