История развития системного анализа : его назначение,цели и задачи

Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов.

Вопрос №13
Эволюция теории системного анализа.

Составляющим понятий «системный анализ», «системная проблема», «системное исследование» является слово «система», которое появилось в Древней Элладе 2000—2500 лет назад и первоначально означало: сочетание, организм, устройство, организация, строй, союз. Оно также выражало определенные акты деятельности и их результаты (нечто, поставленное вместе; нечто, приведенное в порядок).

Первоначально слово «система» было связано с формами социально-исторического бытия. Лишь позднее принцип порядка, идея упорядочения переносятся на Вселенную.

Перенос значения слова с одного объекта на другой и вместе с тем превращение слова в обобщенное понятие совершаются поэтапно. Метафоризация слова «система» была начата Демокритом (460—360 до н. э.), древнегреческим философом, одним из основоположников материалистического атомизма. Образование сложных тел из атомов он уподобляет образованию слов из слогов и слогов из букв. Сравнение неделимых форм (элементов с буквами) — один из первых этапов формирования научно-философского понятия, обладающего обобщенным универсальным значением.

На следующем этапе происходят дальнейшая универсализация значения слова, наделение его высшим обобщенным смыслом, что позволяет применять его и к физическим, и к искусственным объектам. Универсализация может осуществляться двояко — или в процессе мифотворчества, т. е. построения мифа на основе метафоры [характерно для одного из основателей объективного идеализма Платона (427—347 до н. э.)], или же путем воссоздания философско-рациональной картины мироздания и человеческой культуры, т. е. трансформирования и развертывания метафоры в философской системе [характерно для Аристотеля (384—322 до н. э.), колеблющегося между материализмом и идеализмом] [Огурцов А.П. «Этапы интерпретации системности научного знания (античность и новое время)». Системные исследования // Ежегодник. М.: Наука, 1974].

Итак, в античной (древней) философии термин «система» характеризовал упорядоченность и целостность естественных объектов, а термин «синтагма» — упорядоченность и целостность искусственных объектов, прежде всего продуктов познавательной деятельности. Именно в этот период был сформулирован тезис о том, что целое больше суммы его частей (Философский словарь. М.: Политиздат, 1980).

Не касаясь вопроса о трактовке системности знания в средневековой философии, отметим лишь, что для выражения интегративности познавательных образований здесь стали использоваться новые термины: сумма, дисциплина, доктрина...

С возникновением науки и философии Возрождения (XV в.) связано радикальное преобразование в истолковании бытия. Трактовка бытия как космоса сменяется рассмотрением его как системы мира. При этом система мира понимается как независимое от человека, обладающее своим типом организации, иерархией, имманентными (свойственными, внутренне присущими какому-либо предмету, явлению, проистекающими из их природы) законами и суверенной структурой. Кроме того, бытие становится не только предметом философского размышления, стремящегося постичь его целостность, но и предметом социально-научного анализа. Возникает ряд научных дисциплин, каждая из которых вычленяет в природном мире определенную область и анализирует ее свойственными этим дисциплинам методами.

Астрономия была одной из первых наук, которая перешла к онтолого-натуралистической интерпретации системности мироздания. Большую роль в становлении новой трактовки системности бытия сыграло открытие Н. Коперника (1473—1543). Он создал Гелиоцентрическую систему мира, объяснив, что Земля, как и другие планеты, обращается вокруг Солнца и, кроме того, вращается вокруг своей оси. Телеологизм (телеология — учение о совершенстве, учение о конечных причинах — воззрение, объясняющее закономерную связь явлений природы не объективными причинами, а целями, установленными Божьей волей), отягощавший представления Коперника, был преодолен позднее Г. Галилеем (1564—1642) и И. Ньютоном (1642—1727).

Наука эпохи Возрождения выработала определенную концептуальную систему. Ее важнейшие категории — вещь и свойства, целое и часть, субстанция и атрибуты. Вещь трактовалась как сумма отдельных свойств.

Основная познавательная процедура сводится к поиску сходства и различия в предметах. В связи с этим весьма специфично трактуется категория «отношение», которая выражает прежде всего субординацию главных и второстепенных свойств, динамическое воздействие некоего предмета на другой, первый из которых является причиной, а второй — следствием.

Важнейшая особенность представлений о системности предмета познания, характерная для науки эпохи Возрождения, состоит в выдвижении на первый план каузального, а не телеологического способа объяснения...

Глубокую и основательную разработку идея системной организации научного знания получила в немецкой классической философии. Структура научного знания, принципы и основания построения теоретических систем стали в ней предметом специального философского, логико-методологического анализа.

Немецкий математик и философ И.Г. Ламберт (1728—1777) подчеркивал, что «всякая наука, как и ее часть, предстает как система, поскольку система есть совокупность идей и принципов, которая может трактоваться как целое. В системе должны быть субординация и координация». Следует отметить, что он анализировал системность науки на основе обобщенного рассмотрения систем вообще, построения общей системологии.

Новый этап в интерпретации системности научного знания связан с именем И. Канта (1724—1804). Его заслуга состоит не только в четко осознанном системном характере научно-теоретического знания, но и в превращении этой проблемы в методологическую, в выявлении определенных процедур и средств системного конструирования знания.

Ограниченность кантовского понимания системности знания состоит в том, что конструктивно-методологические принципы образования научных систем являются у него характеристиками лишь формы, а не содержания знания.

Эту линию в еще большей мере проводит И.Г. Фихте (1762—1814), который считает, что принципы полагания формы знания являются одновременно принципами полагания и его содержания. Исходный тезис Фихте — научное знание есть системное целое. Фихте является родоначальником того направления в классической немецкой философии, которое останавливается на вычленении формально-логических принципов систематизации сложившегося знания, ограничивая тем самым системность знания систематичностью его формы. Это привело к отождествлению системности научного знания и его систематического изложения. Это направление сосредоточивает свое внимание не на научном исследовании, а на изложении результатов знания, систематического представления теоретического знания. Такой подход особенно проявился у последователей Канта и Фихте — К. Шмида, Я. Фриза и др.

Г. Гегель (1770—1831), объективный идеалист, исходит из единства содержания и формы знания, из тождества мысли и действительности и предлагает историческую трактовку становления системы в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному. Однако в силу отождествления метода и системы, в силу телеологического истолкования истории знания, он не смог предложить методолого-конструктивных средств для формирования системных научных образований и фактически лишил все предшествующие ему теоретические и философские построения статуса системы. По сути дела, они оказались в его интерпретации лишь абстрактным выражением, превращенной формой его системы, претендовавшей на единственно возможную и абсолютно значимую.

Теоретическое естествознание XIX—XX вв. исходит из различения предмета и объекта знания. Подчеркивая активный характер человеческого познания, новый способ мысли трактует предмет исследований как нечто созданное и создаваемое человеком в ходе освоения природы. Поднимается роль моделей в познании.

Целое понимается уже не как простая сумма, а как функциональная совокупность, которая формируется некоторым заранее задаваемым отношением между элементами. При этом фиксируется наличие особых интегративных характеристик данной совокупности — целостность, несводимость к составляющим элементам. Сама эта совокупность, отношение между элементами (их координация, субординация и т.д.) определяются некоторым правилом или системообразующим принципом. Этот принцип относится как к порождению свойств целого из элементов, так и к порождению свойств элементов из целого. Системообразующий принцип позволяет не только постулировать те или иные свойства элементов и системы, но и предсказывать возможные элементы и свойства системной совокупности.

Вопрос №14
Категориальный аппарат системного анализа: система, связь, структура , целое( целостность), элемент, системный подход(СП), другие понятия системного анализа.

Решение вопроса о специфических признаках системного подхода, в отличие от любого другого типа научного анализа, в значительной степени предопределяется тем, что следует понимать под системой. Легко убедиться в том, что термин «система» используется в столь многочисленных смыслах и значениях, что опасность упустить существенное содержание этого понятия очень велика

Система (греч. — «составленное из частей», «соединение», от «соединяю, составляю») — объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе [

Как и всякое фундаментальное понятие, этот термин лучше всего конкретизируется в процессе рассмотрения его основных свойств. Таких свойств можно выделить четыре.

Система есть прежде всего совокупность элементов. При определенных условиях элементы могут рассматриваться как системы.

Наличие существенных связей между элементами и (или) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему. Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью определяют интегративные свойства системы. Указанное свойство отличает систему от простого конгломерата и выделяет ее из окружающей среды в виде целостного объекта.

Наличие определенной организации, что проявляется в снижении термодинамической энтропии (степени неопределенности) системы по сравнению с энтропией системо-формирующих факторов, определяющих возможность создания системы. К этим факторам относят число элементов системы, число существенных связей, которыми может обладать элемент, число квантов пространства и времени.

Существование интегративных свойств, т. е. присущих системе в целом, но не свойственных ни одному из ее элементов в отдельности. Их наличие показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Вывод: система не сводится к простой совокупности элементов, и, расчленяя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.

Связи взаимодействия (координации), среди которых можно различить связи свойства (такие связи фиксируются, например, в формулах физики типа pV = const) и связи объектов (например, гуморальные связи, связи между отдельными нейронами в тех или иных нервно-психических процессах). Особый вид связей взаимодействия составляют связи между отдельными людьми, а также между человеческими коллективами или социальными системами. Специфика этих связей состоит в том, что они опосредуются целями, которые преследует каждая из сторон взаимодействия. В рамках этого типа связей можно различить кооперативные и конфликтные связи. Следует отметить, что связи взаимодействия представляют наиболее широкий класс связей, так или иначе выступающий во всех иных типах связей.

Связи порождения (генетические), когда один объект выступает как основание, вызывающие к жизни другой (например, связь типа «А отец В»).

Связи преобразования, среди которых можно различить: связи преобразования, реализуемые через определенный объект, обеспечивающий это преобразование (такова функция химических катализаторов), и связи преобразования, реализуемые путем непосредственного взаимодействия двух или более объектов, в процессе которого и благодаря которому эти объекты порознь или совместно переходят из одного состояния в другое (таково, например, взаимодействие организмов и среды в процессе видообразования).

Связи строения (их нередко называют структурными). Природа этих связей с достаточной ясностью раскрывается на примере химических связей.

Связи функционирования, обеспечивающие реальную жизнедеятельность объекта или его работу, если речь идет о технической системе. Очевидное многообразие функции в объектах различного рода определяет и многообразие видов связей функционирования. Общим для всех этих видов является то, что объекты, объединяемые связью, совместно осуществляют определенную функцию, причем эта функция может характеризовать либо один из этих объектов (в таком случае другой является функционально-производным от первого, как это имеет место в функциональных системах живого организма), либо более широкое целое, по отношению к которому и имеет смысл функциональная связь данных объектов (таковы связи между нейронами при осуществлении тех или иных функций центральной нервной системы). В самом общем виде связи функционирования можно подразделить на связи состояний (когда следующее по времени состояние является функцией от предыдущего) и связи энергетические, трофические, нейронные и т.п. (когда объекты связаны единством реализуемой функции).

Связи развития, которые можно рассматривать как модификацию функциональных связей состояний, с той, однако, разницей, что развитие существенно отличается от простой смены состояний. В функционировании более или менее строго определенная последовательность состояний, по существу, выражает основную схему содержания всего процесса. Развитие также описывается обычно как смена состояний развивающегося объекта, однако основное содержание процесса составляют при этом достаточно существенные изменения в строении объекта и в формах его жизни. С функциональной точки зрения функционирование есть движение в состоянии одного и того же уровня, связанное лишь с перераспределением элементов, функций и связей в объекте; при этом каждое последующее состояние либо непосредственно определено предыдущим, либо так или иначе «переформировано» всем строением объекта и не выходит за рамки его истории. Развитие же есть не просто самораскрытие объекта, актуализация уже заложенных в нем потенций, а такая смена состояний, в основе которой лежит невозможность сохранения существующих форм функционирования. Здесь объект как бы оказывается вынужденным выйти на иной уровень функционирования, прежде недоступный и невозможный для него, а условием такого выхода является изменение организации объекта. Весьма существенно, что в точках перехода от одного состояния к другому развивающийся объект обычно располагает относительно большим числом «степеней свободы» и ставится в условия необходимости выбора из некоторого количества возможностей, относящихся к изменению конкретных форм его организации. Все это определяет не только множественность путей и направлений развития, но и то важное обстоятельство, что развивающийся объект как бы сам творит свою историю. Проблема различения функционирования и развития является, как известно, одной из наиболее сложных и запутанных в философской в специально-научной литературе. Поэтому проведенное нами различие связей функционирования и связей развития следует понимать как условное.

Связи управления, которые в зависимости от их конкретного вида могут образовывать разновидность либо функциональных связей, либо связей развития. В настоящее время невозможно дать развернутую характеристику связей управления, поскольку само понятие «управление» не имеет достаточно определенного значения. Вместе с тем эти связи принадлежат, по-видимому, к числу самых важных в системном исследовании и поэтому заслуживают особого обсуждения.

Предлагая такую классификацию связей, философы отмечают ее условность, объясняя исключительно сложным характером возможных связей и их спецификой в конкретных системах. Так, военные специалисты предлагают следующие виды связей: существенные и несущественные, частно-, внутри- и межсистемные, соответствующие трем уровням умственной деятельности человека, взаимные и односторонние, противоречивые и непротиворечивые, полезные и вредные, важные, не очень важные и неважные, прямые и обратные, жесткие (в технике) и гибкие (в экономике, живых существах и обществе) и др.

Понятие структуры — одно из многозначных понятий. Оно, как и любое другое понятие достаточной степени общности, содержит в себе различные смысловые уровни, соответствующие до некоторой степени этапам его исторического развития в человеческом познании. Проблема состоит в том, чтобы за этой многозначностью усмотреть единое содержание, выявить смысл, объединяющий самые различные и порой противоположные значения этого слова.

Часто структура понимается как рисунок, как некоторая внешняя картина явления или объекта исследования. Ясно, что картина объекта позволяет лишь так или иначе описать его, но сама по себе не дает еще его объяснения. И тем не менее в картине явления или объекта исследования, составленной по определенному принципу, с самого начала может усматриваться некоторая целостность. Структура — это устойчивая картина взаимных отношений элементов целостного объекта

Исходным элементом в анализе структуры объекта могут быть различные понятия. В частности, в истории философии таким первоначальным понятием было понятие формы, противопоставленной содержанию. Понятие формы исторически предшествует развитому понятию структуры. И тем не менее уже в этом понятии абстрактным образом выражается идея структурного исследования. С современной точки зрения можно сказать, что форма — это структура содержания. Однако такое утверждение может получить определенный смысл только тогда, когда мы знаем, что такое структура, т.е. если структура будет определена независимо от формы.

Понятие целостности (целого) так же мало ясно по своему содержанию. Такая неясность существует вопреки тому, что сложный, целостный характер биологических и социальных объектов, психологических явлений, а также продуктов духовного производства известен издавна. В теоретической форме проблема целостности была выдвинута уже античной философией. С тех пор она в той или иной форме затрагивается каждым сколько-нибудь значительным философским направлением. Однако сама по себе констатация целостного характера определенного объекта выступает лишь как общая идея и еще не открывает путей исследования специфики этих объектом. Несмотря на многовековую историю понятия целостности, в настоящее время вряд ли можно говорить о наличии развернутой системы специальных средств, позволяющих содержательно выразить целостность как существенную характеристику определенного класса объектов. И хотя в очень многих системных исследованиях речь так или иначе идет о целостном представлении объекта, фактически понятие целостности относится при этом не столько к самой системе, сколько к способу ее исследования. В этом смысле оно выражает требование особого описания — системы в целом, отличного от описания ее элементов (не-аддитивность системы), а также подчеркивание особой противопоставленности системы ее окружению (среде), противопоставленности, в основе которой лежит внутренняя активность системы.

Понятие элемента обычно представляется интуитивно ясным. Однако надо иметь в виду, что для каждой данной системы это понятие не является абсолютным, однозначно определенным, поскольку исследуемая система может расчленяться существенно различными способами, и говорить об элементе можно лишь применительно к определенному из этих способов: другое расчленение может быть связано с выделением другого образования в качестве исходного элемента. При заданном способе расчленения под элементом понимается такой минимальный компонент системы, совокупность которых складывается прямо или опосредованно в систему. Поскольку элемент выступает как своеобразный предел возможного членения объекта, собственное его строение (или состав) обычно не принимается и во внимание в характеристике системы: составляющие элементы уже не рассматриваются как компоненты данной системы. Можно утверждать, что в общем случае элемент не может быть описан вне его функциональных характеристик: с точки зрения системы важно в первую очередь не то, каков субстрат элемента, а то, что делается, Чему служит элемент в рамках целого. В системе, представляющей органичное целое, элемент и определяется прежде всего по его функции как минимальная единица, способная к относительно самостоятельному осуществлению определенной функции. С такой функциональной характеристикой связано представление об активности, самодействии элемента в системе, причем эта активность обычно рассматривается как одна из решающих его характеристик.

Каждый исследователь вкладывает в «системный подход» свое содержание. Единственное, в чем сходятся все — это признание сложности в качестве существенной характеристики системных объектов, но сама сложность раскрывается опять-таки по-разному. В результате системный подход толкуется столь широко и неопределенно, что его специфика в смысл процесса, как правило, четко не выявляется.

Иными словами, СП сводится к охвату всей сферы познания, находящейся в ведении профессионала, а не к сосредоточению внимания на некотором частном участке, входящем в эту сферу. Поэтому в нем нет ничего таинственного, сложного или совсем нового. СП — это методологическое направление в науке, поэтому более детально это понятие может быть раскрыто через исследование методологии науки (см. ниже) или термина «подход».

Понятие «системный» используется потому, что исследование такого рода в своей основе строится на использовании категории системы.

С одной стороны, системойназывается та физическая реальность, по отношению к которой необходимо принять решения (любые естественные и искусственные объекты).

С другой стороны, в процессе системного анализа создается абстрактная и концептуальная система, описываемая с помощью символов или других средств, которая представляет собой определенное структурно-логическое устройство, цель которого — служить инструментом для понимания, описания и возможно более полной оптимизации поведения связей и отношений элементов реальной физической системы. Такого рода абстрактной системой может быть математическая, машинная или словесная модель или система моделей и т.д. В физической и соответствующей ей абстрактной системах должно быть установлено взаимооднозначное соотношение между элементами и их связями. В этом случае оказывается возможным, не прибегая к экспериментам на реальных физических системах, оценить различного рода рабочие гипотезы относительно целесообразности тех или иных действий, пользуясь соответствующей абстрактной системой, и выработать наиболее предпочтительное решение.

Термин «анализ» используется для характеристики самой процедуры проведения исследования, которая состоит в том, чтобы разбить проблему в целом на ее составляющие части, более доступные для решения, использовать наиболее подходящие специальные методы для решения отдельных подпроблем и, наконец, объединить частные решения так, чтобы было построено общее решение проблемы. Очевидно, что наиболее эффективно анализ может быть произведен лишь на основе системного подхода, который предусматривает не только органическое сочетание аналитического расчленения проблем на части и исследования связей и отношений между этими частями, но также делает особое ударение на рассмотрение целей и задач, общих для всех частей, и в соответствии с этим осуществляется синтез общего решения из частных решений. По сути дела, в системном анализе методы анализа и синтеза взаимно переплетаются, при осуществлении аналитической процедуры постоянно обращается внимание на способы объединения отдельных результатов в единое целое и влияние каждого из элементов на другие элементы системы.

Вопрос №15
Алгоритм системного анализа

Для решения хорошо структурированных количественно выражаемых проблем используется известная методология исследования операций, которая состоит в построении адекватной математической модели (например, задачи линейного, нелинейного, динамического программирования, задачи теории массового обслуживания, теории игр и др.) и применении методов для отыскания оптимальной стратегии управления целенаправленными действиями.

Системный анализ предоставляет к использованию в различных науках, системах следующие системные методы и процедуры: абстрагирование и конкретизация анализ и синтез, индукция и дедукция формализация и конкретизация композиция и декомпозиция линеаризация и выделение нелинейных составляющих структурирование и ре структурирование макетирование ре инженеринг алгоритмизация моделирование и эксперимент программное управление и регулирование распознавание и идентификация кластеризация и классификация экспертное оценивание и тестирование верификация и другие методы и процедуры.

Вопрос №16
Логика и мышление: проблема, гипотеза, теория

Логика(греч. logos - речь, мысль, разум) есть наука о законах, формах и приемах правильного построения мыс­ли, т.е. мышления, направленного на познание объективного мира

Понятие -мысль, которая отображает общие и существенные признаки предметов

Суждение -форма мышления, в которой, сочетая понятия, что-либо утверждается или отрицается о самых реальных вещах и явлениях

Умозаключение- форма мышления, посредством которой из одного или нескольких суждений, связанных между собой, с логической необходимостью получается новое суждение

МЫШЛЕНИЕ

ВИДЫ

1)Наглядно-действенноепервая ступень мышления, которая характеризуется тем, что решение задачи осуществляется с помощью реального, физического преобразования ситуации, опробования свойств объекта

2) Словесно-логическоехарактеризуется использованием понятий, логических конструкций

3)Наглядно- образноенаиболее полно воссоздает все многообразие различных характеристик предмет

ТИПЫ

1)Теоретическоенаправлено на открытие законов, свойств объекта

2)Практическоесвязано с постановкой целей, выработкой планов и проектов

3)Логическое(аналитическое) связано с анализом действий

4)Интуитивноехарактеризуется быстротой протекания, отсутствием четко выраженных этапов, минимальной осознанностью

ПРОБЛЕМА

Проблема - несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел

КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ ПО: 1) По ясности, осознанности их постановки 2) Степени детализации и конкретизации представлений об их составляющих и взаимосвязях 3) Соотношению количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке проблемы

ГИПОТЕЗА

Гипотеза (от др.греч. «основание», «предположение») - недоказанное утверждение, предположение или догадка.

Научная гипотеза - предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказано, но которое выдвигается не произвольно, а при соблюдении ряда требований.

ПУТИ ФОРМИРОВАНИЯ 1) формулирование проблемности, противоречивости прежней теории, что уже носит характер гипотезы 2) формулирование нового идеального объекта теории 3) предположение о существовании каких-то предметов или их свойств, которые могут стать объектом практической научной деятельности

ТЕОРИЯ

Теория - совокупность знаний, образующих систему на основе некоторых общих положений

СОДЕРЖАНИЕ ЗНАНИЙ О ТЕОРИ

1) Определение теории как системы знаний, пронизанной совокупностью общих идей

2) Характеристика основных положений теории, требования, предъявляемые к постулатам и ко всей

3) Пути проверки теории

4) Состав и структура оформленной дедуктивной теории

5) Границы применимости теории

6) Условия возникновения теорий

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: