Лекция 7. «Сущность системного анализа» 7.1 Принятие решений с позиций системного анализа

Системный анализ - это совокупность методологических средств и процедур, используемых для подготовки, обоснования и осуществления решений по сложным проблемам самого различного характера. Процедуры и методы системного анализа предусматривают в процессе проведения исследований выдвижение альтернативных вариантов решения проблем, выявление масштабов неопределенности по каждому из предлагаемых вариантов и сопоставление их по тем или иным критериям эффективности.

В процессе принятия решений необходимо соблюдение следующих принципов системного анализа: первоначально необходимо производить выявление и четкое формулирование конечных целей; выявить и четко сформулировать критерии, по которым может быть оценено решение целей или достижение цели; вся проблема должна быть рассмотрена как единое целое, т.е. как единая система, с выявлением всех последствий и взаимосвязей каждого частного решения; необходимо выявить и провести анализ возможных альтернативных путей решения проблемы (достижения цели); цели отдельных подсистем проблемы не должны вступать в конфликт с целями самой всей системы.

Центральной процедурой в системном анализе является построение обобщенной модели (или моделей), отображающей все те факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения проблемы. Полученная модель исследуется для выяснения того, насколько близок результат применения какого-либо альтернативного варианта к желаемому, каковы сравнительные затраты ресурсов и времени по каждому из вариантов, какова степень чувствительности модели к различным нежелательным внешним воздействиям.

При создании новой или функционировании какой-либо ранее созданной информационной системы ставится задача, направленная, прежде всего, на своевременную и экономически выгодную реализацию поставленных целей. К таким целям, например, могут быть отнесены следующие возможные направления

1. Повышение эффективности управления объектом, где целями могут быть (цели Ц1-ЦЗ): Ц1 - максимальная полнота информации для обеспечения своевременного и качественного принятия решения; Ц2 - представление информации с максимально возможной скоростью; ЦЗ – обеспечение максимального удобства взаимодействия информационной системы с потребителями информации. 2. Эффективное использование ресурсов системы, где целями могут быть (цели Ц4 - Ц6): Ц4 - сокращение расходов на создание, эксплуатацию и развитие системы; Ц5 - максимальное извлечение выходной информации из имеющегося объема данных; Ц6 - сокращение избыточной информации в базе данных.

Эффективность работы информационной системы при достижении любой цели обязательно выражается при помощи набора числовых характеристик, называемых критериями эффективности. Каждый критерий количественно определяет степень соответствия между результатами проектирования или функционирования системы и поставленными перед ней целями. Критериями эффективности для вышеназванных целей соответственно будут: К1 - отношение объема информации в базе данных к объему информации на объекте управления; К2 - время обработки информации в системы; КЗ - время, которое потребители расходуют на запрос необходимой информации и ее использование в управлении; К4 - сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ИС; К5 - отношение объемов входной и выходной информации; К6 - доля избыточной информации в общем объеме данных.

Перед проведением любых исследований специалисту необходимо установить, чтобы величина, выбранная в качестве критерия эффективности, обязательно удовлетворяла следующим требованиям: напрямую зависела от процесса функционирования исследуемой системы; позволяла обеспечить доступное представление об одной из целей системы; имела выполнимый алгоритм расчета; допускала возможность приближенной оценки системы по полученным экспериментальным данным. Примечание. При проведении исследований следует учитывать, что одновременное достижение целей может быть практически неосуществимо.

В целом, при проектировании информационная система может быть оценена по целому комплексу критериев. Так, например, оцениваться могут: вся система в целом, некоторые отдельные составляющие на этапе проектирования системы (например, проекты информационного, программного и технического обеспечения); важнейшие компоненты на этапе эксплуатации системы (например, подготовка информации, ее обработка и хранение информационных массивов).

Критерий – мерило, точка зрения, т.е. правило (или норма, по которому отбираются те или иные средства достижения цели. В общем случае цель указывает направление действия (например, повысить качество управления учебного процесса, повысить производительность ТТ), а критерий дополняет понятие цели и указывает эффективный способ ее достижения (за счет увеличения числа принятых своевременных решений, за счет применения новых энергетических установок). Критерий – средство для суждения, признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего- либо; мерило оценки. Критерий оптимальности – количество или порядковый показатель, выражающий предельную меру экономического эффекта принимаемого решения для сравнительной оценки возможных (альтернативных) решений и выбора наилучшего. В экономике, например, критерием оптимальности могут быть максимум прибыли, минимум трудовых затрат, минимальное время достижения цели. Критерий оптимальности – фундаментальное понятие системы оптимального функционирования экономики, важнейший элемент любой оптимизационной экономико-математической модели.

Системный анализ - это не что иное, как просвещенный здравый смысл, на службу которого поставлены аналитические методы (Аллэн Энтховен).

7.2 Этапы системного подхода при разработке объекта В основу системного подхода при разработке системы (объекта) должны быть положены следующие принципы: 1) учет всех этапов жизненного цикла разрабатываемой системы - проектирования, производства, эксплуатации и утилизации; 2) учет истории, и особенно перспектив, развития систем данного и близких классов; 3) всестороннее рассмотрение взаимодействия системы с внешней средой; 4) учет основных видов взаимодействия внутри системы т.е. между ее частями функционального, конструктивного, технологического, информационного, энергетического и др.; 5) учет возможности изменения исходных данных и даже решаемой задачи при проектировании, производстве и эксплуатации системы; 6) выделение главных показателей качества, подлежащих улучшению в первую очередь; 7) сочетание принципов композиции, декомпозиции и иерархичности; 8) выявление основных технических противоречий, препятствующих улучшению качества системы и ускорению процесса ее разработки, а также отысканию приемов их преодоления; 9) правильное сочетание различных методов проектирования (математических, эвристических, экспериментальных); 10) обеспечение должного взаимодействия в процессе проектирования специалистов различных уровней и профилей.

Создание сложного технического объекта включает следующие процессы: получение конечного продукта; обеспечение; управление; развитие. При создании изделия всегда имеют место следующие основные составляющие. 1. Процесс разработки. К нему относятся необходимые научно- исследовательские опытно-конструкторские работы, обеспечивающие комплекс работ по созданию изделия, В этот комплекс работ входят все известные этапы разработки изделия, начиная от идеи и кончая проектно- конструкторской документацией. 2. Процесс освоения технологии изготовления изделия. Процессы разработки и освоения технологии в некоторых случаях могут быть объединены в один процесс, который и составляет основную суть процесса получения конечного продукта. 3. Процесс обеспечения. Он включает все необходимые элементы обеспечения - кадры, материальные ресурсы, комплектующие и т.д. 4. Процесс управления. Три указанных процесса могут быть реализованы только в том случае, если будет иметь место процесс управления, задачей которого является координация усилий трех названных процессов для достижения общей цели с использованием минимальных ресурсов. 5. Процесс развития. В большинстве случаев необходимо наличие и пятого процесса - процесса развития, включающего задачи конъюнктуры. Процесс развития должен обеспечить перспективу совершенствования разрабатываемого или уже выпускаемого изделия, а также взаимосвязь цели получения изделия с потребностью в нем.

7.3 Последовательность проведения системного анализа