Методология системных исследований. Системный подход, системный анализ, системотехника

I МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Проблема сложности в современном мире

Важнейшая особенность современной научно-технической революции состоит в том, что по мере ее развития все большее значение приобретает учет факторов сложности организационно-технических систем и комплексов: многоаспектность, высокая размерность, неопределенность в ее разнообразных проявлениях и др. Ученые считают, что быстрое возрастание сложности — одна из наиболее характерных, если не самая характерная, черт второй половины ХХ в. Несомненно, значение проблемы преодоления сложности сохранится и в будущем. Это обусловлено быстрым возрастанием сложности технологии производства, сложности конструкций систем различного назначения, возрастанием объемов и разнообразием информационных потоков, созданием автоматизированных систем управления глобального характера. Особенно остро вопрос о факторах сложности ставится в связи с необходимостью учета всевозможных аспектов взаимодействия системы с окружающей средой в таких областях, как экология, экономика, военное дело и др.

При рассмотрении как естественных, так и искусственных объектов принято выделять следующие аспекты сложности:

а) структурная сложность, определяемая числом их элементов, числом и разнообразием связей между ними, количеством иерархических уровней и общим числом подсистем, входящих в состав соответствующего комплекса (системы);

б) сложность функционирования (поведения), определяемая характеристиками множества состояний, правилами перехода из состояния в состояние, характеристиками воздействий среды на комплекс и обратного воздействия комплекса на среду, степенью неопределенности перечисленных характеристик и правил;

в) сложность выбора поведения в многоальтернативных ситуациях, который определяется характеристиками целенаправленности соответствующего комплекса, гибкостью его реакции на заранее неизвестные воздействия среды;

г) сложность развития, определяемая характеристиками соответствующих эволюционных и скачкообразных процессов.

В истории развития науки выделяют три основные этапа:

  I этап: Создание метанауки.

  II этап: Дифференциация науки.

  III этап: Интеграция науки.

1.2. Основные понятия и определения

Основные особенности системных понятий:

—  эти понятия являются общенаучными;

—  эти понятия являются многозначными. Полисемия [поли…+ гр. sĕma знак] — многозначность одного слова, понятия, наличие у одного слова нескольких (многих) понятий;

—  эти понятия должны (и могут) быть формализованы.

Методология — учение о научном методе познания, совокупность методов (приемов) моделирования, применяемых в какой-либо науке.

Система — [systema – целое, составленное из частей]  это совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность.

Система относится к системной области знаний (интеграция различных знаний между собой).

Эмерджентные свойства — новые свойства, свойства которыми не обладают отдельные элементы, а обладают элементы, объединенные  в систему.

Структура — это характеристика устойчивых связей и способов взаимодействия элементов системы, определяющая её целостность, основы  и строение организации и функционирования. Это каркас, скелет, на котором держится система, наиболее консервативный элемент системы (реинжениринг, реконструкторизация).

Функция — обособленный, устойчивый вид деятельности (более подвижная категория).

Модель — система исследования, которая служит средством получения информации о другой системе. Модель обладает следующими свойствами:

1.  Находится в объективном соответствии с познаваемым объектом.

2.  Замещает в определенном отношении данный объект.

3.  Понятие полисемичное (… концептуальная модель, …).

4.  Отражает всегда приближенно реальный объект (это всегда необходимо учитывать); модель — это приближенный слепок действительности.

Моделирование — метод исследования объектов (систем) в целях их познания и использования, основанный на процессах формирования и оперирования с моделями.

Среда — совокупность элементов, окружающих систему, не входящих в её состав, но оказывающих на неё свое влияние.

Замечания:

1.  Выделение системы из среды носит целевой характер.

2.  Среда и система образует суперсистему.

3.  Взаимодействие системы и среды включает в себя вещественное, энергетическое и информационное взаимодействие.

Первое замечание характеризует иерархичность на другом уровне – система со средой является системой. Из третьего замечания  будем заниматься информационным взаимодействием.