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) графикикруговой, 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