Исходные понятия экономической кибернетики. Предмет и метод экономической кибернетики. Основные понятия кибернетики (Часть учебного пособия "Экономическая кибернетика"), страница 13

При анализе и проектировании системы чаще всего имеют дело с зависимостями между входами элемента и его выходами (а не состояниями, с которыми выходы связаны функционально). Это обусловливается тем, что конечной целью управления системой обычно является не приведение ее в заданное состояние, а достижение требуемого воздействия на внешнюю среду. Поэтому элемент в общем случае рассматривается как преобразователь входов в выходы:

                                                        Y=[R}X,                       (2.1)

где R—символическое обозначение совокупности преобразований каждого входа в каждый выход. Если интенсивности входов элемента однозначно определяют его выходы, то поведение элемента детерминировано, в противном случае оно носит стохастический характер.

Структура системы. Функционирование системы как единого целого обеспечивается связями между ее элементами. В технической системе эти связи формируются при ее проектировании, в биологической они возникают естественным путем в процессе зарождения и развития организма. В экономических системах связи могут организовываться в плановом порядке или

27

I, складываться стихийно под воздействием рыночного механизма. Состав элементов и способ их объединения определяют структуру системы. Формально ее чаще всего представляют в виде графа, вершины которого соответствуют элементам системы, а дуги— их связям.

Взаимодействия реальных объектов—элементов системы друг с другом и с внешней средой — столь же разнообразны, как и свойства объекта и среды. При анализе и проектировании системы принимают во внимание лишь те связи, которые существенно влияют на ее функционирование; остальными пренебрегают, а в случае необходимости систему защищают от их возмущающего влияния (помех). Используя понятия входов элемента (число которых конечно), предполагают, что они моделируют именно существенные связи (материально-вещественные и информационные) между объектами. Таким образом, понятие «система» является абстракцией не только свойств охватываемых ею реальных объектов, но и связей между ними.

Формирование конкретной системы над заданным множеством объектов сопряжено с реализацией определенного отношения между их свойствами, существенными для выполняемых ею функций.

Формирование связей между элементами при их объединении в конкретную систему также можно рассматривать как реализацию определенного отношения над их входами и выходами. Этим отношением над множеством элементов (переменных) и задается структура системы.

Обратимся к примеру, иллюстрирующему это положение. Для описания системы будем пользоваться двумя способами:

графическим (схемным) и аналитическим—системой уравнений. Таким образом, в нашем изложении схема трактуется как графическая модель системы. От схемного описания можно перейти к аналитическому При этом предполагается, что каждый из элементов выполняет преобразования, свойственные ему до его включения в систему.

Кратко опишем этапы такого описания применительно к системе S (рис. 2.2). Ее элементы qi, Цг и </з— линейные преобразователи; <р и f—преобразователи, реализующие соответственно функции ф и f, 2i и ^2—сумматоры.

Для каждого из этих элементов возьмем соответствующие ему уравнения связи между его входами и выходами. Объединенные таким образом уравнения составят систему уравнений для 5. В нашем случае (для простоты предположим, что элементы являются статическими преобразователями):

(2.2)

Число степеней свободы S системы определим как разность 2J, между общим числом переменных (л) и числом уравнений связей между ними (х). В нашем случае л=12, %=8, 2=4, т. е. система обладает четырьмя степенями свободы. При заданных четырех входах (^„ 1=1,4) состояние выхода детерминированной системы буде1 однозначно определено функцией ys=F(Xi, X2, Хз, х<,). Она может быть получена из уравнений (2.2) после соответствующих подстановок переменных. Представляется очевидным, что если система описана уравнениями (2.2), то нетрудно построить схему, показанную на рис. 2.2.