Оглавление:
Предмет: Экономика
Тип работы: Курсовая работа
Дата добавления: 09.12.2019
- Данная курсовая работа не является научным трудом, не является готовой курсовой работой!
- Данная работа представляет собой готовый результат, структурирования и форматирования собранной информации и её обработки мной, поэтому эта работа предназначена для использования в качестве материала первоисточника для самостоятельной подготовки учебной работы.
У вас нет времени или вам не удаётся написать эту тему? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!
В статье курсовая работа пример и образец оформления, я написала, как правильно оформить курсовую работу, прочитайте пожалуйста.
Дополнительные темы курсовых работ:
Введение
Системный подход является универсальным инструментом познавательной деятельности: любое явление можно рассматривать как систему. Системный метод незаменим в познании и построении сложной динамической целостности.
Повышенное внимание к проблемам системного подхода в настоящее время объясняется его соответствием в качестве метода сложным задачам социальной практики, задачам познания и построения больших, очень сложных систем. Но не только это. Феномен системного подхода в первую очередь отражает определенную закономерность развития самой науки.
Научно-техническая революция второй половины XX века, продолжающаяся и по сей день, характеризуется бурным развитием новых научных направлений, появлением ряда специальных исследовательских подходов и дисциплин: кибернетика, теория сложных систем. , исследование операций, структурно-функциональный метод и др.
Одной из предпосылок, определяющих современную роль системного подхода в науке, является быстрое увеличение объема информации — «информационный взрыв». «Преодолеть противоречие между увеличением объема информации и ограниченными возможностями ее усвоения можно путем систематической реорганизации знаний» (А.И. Уемов).
Системный подход и связанные с ним методы моделирования стали одним из ведущих направлений исследований. Одной из проблем, с которой почти всегда сталкиваются при проведении системного анализа, является «проблема эксперимента» в системе или над системой. Это связано с материальными затратами и некоторой потерей информации. Опыт работы в таких ситуациях показывает, что необходимо экспериментировать не на объекте, представляющем интерес для исследовательской системы, а на «модели». Этот термин следует понимать не как физическую модель, а как копию объекта в уменьшенном или увеличенном виде. Физическое моделирование редко применимо в системах, в частности в социальных системах, в том числе в экономических, — приходится прибегать к моделированию.
Целью работы является изучение концепций системного подхода и моделирования в системе управления.
Для достижения цели я поставил следующие задачи:
- изучить концепции системного подхода и моделирования;
- рассмотреть принципы системного подхода к изучению систем управления;
- рассмотреть принципы системного подхода к моделированию;
- рассмотреть средства, объект и цели моделирования систем.
Системный подход
Понятие системного подхода
Системный подход должен рассматриваться человеком как методологический подход к реальности, представляющий собой определенную общность принципов, системное мировоззрение.
Подход — это сочетание техник, методов воздействия на кого-либо, обучения чему-либо, ведения бизнеса.
Принцип — а) основная, начальная позиция теории; б) наиболее общее правило деятельности, которое обеспечивает его правильность, но не гарантирует уникальность и успех.
Таким образом, подход представляет собой определенную обобщенную систему представлений о том, как следует выполнять ту или иную деятельность (но не подробный алгоритм действий), а принцип действия представляет собой набор неких обобщенных приемов и правил.
Суть системного подхода можно определить следующим образом: это методология научного познания и практической деятельности, а также объяснительный принцип, в основе которого лежит рассмотрение объекта как системы.
Можно выделить следующие основные особенности системного подхода:
- Системный подход — это форма методологического знания, связанного с изучением и созданием объектов как систем, и применяется только к системам.
- Иерархия знаний, требующая многоуровневого изучения предмета: изучение самого предмета является его собственным уровнем; изучение одного и того же предмета как элемента более широкой системы — более высокого уровня; изучение этого предмета в отношении элементов, составляющих предмет, является более низким уровнем.
- Системный подход требует рассмотрения проблемы не изолированно, а в единстве отношений с окружающей средой, понимания сути каждой связи и отдельного элемента, а также установления связей между общими и частными целями.
Таким образом, системный подход — это подход к изучению объекта (проблемы, явления, процесса) как системы, в которой выявляются элементы, внутренние и внешние связи, которые наиболее существенно влияют на результаты его функционирования, и цели каждый элемент, основанный на общем назначении объекта.
Можно также сказать, что системный подход — это такое направление методологии научного познания и практической деятельности, которое основано на изучении любого объекта как сложной целостной социально-экономической системы.
Основными принципами системного подхода являются:
- Целостность, позволяющая нам одновременно рассматривать систему в целом и одновременно подсистему для более высоких уровней.
- Иерархия структуры, то есть наличие множества (не менее двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов нижнего уровня элементам более высокого уровня. Реализация этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация — это взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой.
Один подчиняется другому.
- Структурирование, позволяющее анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.
- Множественность, позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.
Ценность системного подхода заключается в том, что руководителям легче координировать свою конкретную работу с работой организации в целом, если они понимают систему и свою роль в ней. Это особенно важно для генерального директора, потому что системный подход побуждает его поддерживать необходимый баланс между потребностями отдельных отделов и целями всей организации. Он заставляет его задуматься о потоке информации, проходящей через всю систему, а также акцентирует внимание на важности общения. Системный подход помогает установить причины принятия неэффективных решений; он также предоставляет инструменты и методы для улучшения планирования и контроля.
Современный лидер должен иметь системное мышление. Системное мышление не только способствовало развитию новых идей об организации (в частности, особое внимание было уделено комплексному характеру предприятия, а также первостепенной важности и важности информационных систем), но и обеспечило разработку полезных математические средства и приемы, которые значительно облегчают принятие управленческих решений, использование более совершенных систем планирования и контроля. Таким образом, системный подход позволяет менеджеру всесторонне оценивать любые производственно-хозяйственные операции и действия системы управления на уровне конкретных характеристик. Это поможет проанализировать любую ситуацию в рамках единой системы, выявить природу проблем входа, процесса и выхода. Применение системного подхода позволяет наилучшим образом организовать процесс принятия решений на всех уровнях в системе управления.
Принципы системного подхода к изучению систем управления
Системный подход является наиболее важной частью методологии для изучения систем управления. Системный подход используется в различных областях человеческой деятельности; его теоретической основой является общая теория систем (ОТС).
Реализация системного подхода включает в себя следующие этапы:
- формулировка целей исследования;
- выделение объекта исследования как отдельной системы от окружающей среды;
- установление внутренней структуры системы и определение ее отношений с внешней средой;
- определение (или постановка) целей перед элементами на основе общей цели всей системы;
- построение модели системы и ее изучение.
Системные задачи могут быть двух типов: системный анализ и системный синтез. Задачи анализа включают определение свойств системы по известной структуре, а задачи синтеза — определение структуры системы по известным свойствам.
Таким образом, задача синтеза состоит в том, чтобы создать новую структуру, которая удовлетворяет нужным нам свойствам, а задача анализа — изучить свойства существующей структуры.
Цель анализа систем управления заключается в следующем:
- детальное изучение системы управления для ее более эффективного использования и принятия решения о ее модификации или замене;
- изучение альтернативных вариантов созданной системы управления с целью выбора наилучшего варианта.
Задачами анализа систем управления являются:
- определение объекта анализа;
- структурирование системы;
- определение функциональных особенностей системы управления;
- исследование информационных характеристик системы;
- определение количественных и качественных показателей системы управления;
- оценка эффективности системы управления;
- обобщение и представление результатов анализа.
При решении задачи определения объекта анализа анализируется система управления, определяются цели и задачи управления, а первичная декомпозиция системы выполняется с выделением подсистемы управления (органов управления), управления объекты (исполнители) и окружающая среда.
Целью решения проблемы структурирования является детальное изучение системы управления, установление связей и связей между ее элементами. Результатом решения задачи являются различные варианты структур анализируемой системы, которые позволяют определить характеристики и индивидуальные особенности недостатков выбранных элементов и взаимосвязи между ними, а также наметить способы их устранения. Основные характеристики структуры системы можно разделить на две группы: описание иерархии систем — количество подсистем, характер отношений, степень централизации (децентрализация); эффективность функционирования конструкции — стоимость, надежность, скорость и пропускная способность.
Задача определения функциональных особенностей системы строго связана с задачей структурирования. С учетом структурирования определяется список конкретных задач и функций каждого элемента системы, порядок их взаимодействия и необходимые входные и выходные данные.
В процессе исследования характеристик информации определяются следующие: характер и качество информации, используемой для выработки управленческих решений; достаточность информации для выработки управленческих решений; общие объемы входящей и исходящей информации за единицу времени во всей системе и отдельно по основным элементам; количество информации, постоянно хранящейся в системе; единичные объемы передаваемой информации; методы передачи или доставки информации; Основные направления информационных потоков.
Для определения количественных и качественных показателей системы выполняются: предварительный выбор списка показателей каждого уровня; разработка моделей и методов определения показателей различного уровня; уточнение условий; определение показателей, включая ожидаемые эффекты суперсистемы, возможность интеграции с другими системами управления и наличие дублирующих систем. В результате решения этой проблемы систематизированы частные качественные и количественные показатели структур, процессов функционирования и информации , определены обобщенные показатели, характеризующие внешние свойства анализируемой системы и ее отдельных элементов.
Оценка эффективности системы управления проводится с целью определения результатов, достигнутых в процессе функционирования системы управления, а также материальных и временных ресурсов, затрачиваемых на достижение этих результатов.
Задача обобщения и представления результатов анализа включает в себя краткое описание структуры, процессов функционирования и информационных потоков системы; значения показателей и результатов оценки эффективности системы; Обобщены выявленные недостатки и подготовлены предварительные рекомендации по его дальнейшему использованию, улучшению или замене.
Синтез систем управления. В процессе синтеза необходимо создать новую систему, определив ее рациональные или оптимальные свойства и соответствующие показатели.
Целью синтеза системы управления является:
- создание новой системы управления, основанной на новых достижениях науки и техники;
- совершенствование существующей системы управления на основе выявленных недостатков, появление новых задач и требований.
В целом, задачей синтеза систем управления является определение структуры и параметров системы на основе заданных требований к значениям показателей эффективности ее функционирования, а также способов обеспечения целей функционирования. системы.
Центральным звеном в процессе создания системы управления является структурный синтез, который включает в себя:
- Синтез структуры управляемой системы, то есть определение оптимального состава и взаимосвязи элементов системы, оптимального разбиения множества управляемых объектов на отдельные подмножества, имеющие заданные характеристики взаимосвязей.
- Синтез структуры системы управления:
- выбор количества уровней и подсистем (системная иерархия);
- выбор принципов организации управления, то есть согласование целей подсистем различного уровня и оптимальное стимулирование их работы, распределение прав и обязанностей, создание схем принятия решений;
- оптимальное распределение функций, выполняемых между людьми и компьютерными технологиями;
- выбор организационной иерархии.
- Синтез структуры системы передачи и обработки информации:
- синтез структуры системы передачи и обработки информации;
- синтез структуры информационно-управляющего комплекса.
Синтез системы управления включает в себя решение следующих основных задач:
- Формирование намерения и цели создания системы управления;
- Формирование вариантов появления новой системы;
- Приведение описания варианта появления системы во взаимную переписку;
- Оценка эффективности вариантов и принятие решения о выборе внешнего вида новой системы;
- Разработка требований к системе управления;
- Разработка программ по внедрению требований к системе управления;
- Внедрение разработанных требований к системе управления.
Идея возникает на основе задания, подчеркивая недостатки существующей системы управления, возникновение практических потребностей или новых научных достижений. Результатом решения задачи создания концепции и цели создания системы должно быть:
- Определение цели системы управления;
- Определение цели (целевой функции);
- Определение системных задач;
- Формулировка основной идеи создания системы;
- Определение направлений развития системы.
Формирование вариантов появления новой системы происходит на основе анализа общей цели создания системы, изучения социальных потребностей, которые должны быть удовлетворены, оценки объема удовлетворения этих потребностей, изучения состояния и развития. перспективы подобных отечественных и зарубежных систем.
Приведение описаний варианта внешнего вида системы во взаимное соответствие включает в себя: сравнение описаний (структурное, функциональное, информационное, параметрическое); приведение названных описаний во взаимную переписку; Сочетание названных описаний.
Решение проблемы оценки эффективности вариантов и принятия решения о выборе внешнего вида новой системы включает в себя:
- Определение значений выбранных показателей эффективности каждого исследуемого варианта внешнего вида создаваемой системы;
- Сравнительная оценка эффективности, которая проводится в соответствии с заданным правилом предпочтения и установленными критериями;
- Принятие решения о выборе наилучшего варианта внешнего вида системы.
После выбора окончательного варианта внешнего вида системы указывается критерий эффективности системы, формируется исходный вариант значений показателей системы управления и выполняется повторная процедура синтеза системы, которая становится все более определенным каждый раз.
Требования к системе управления формируются в виде количественных и качественных показателей. Как правило, эти требования устанавливаются в виде ограничения на допустимые пределы значений индикатора. Общие требования к системе управления документируются, а затем указываются индивидуальные требования к ее элементам.
Реализация разработанных требований к системе управления включает следующие основные этапы:
- моделирование (математическое, физическое, сценарное) подсистем и систем в целом;
- прототипирование системы;
- проектирование системы;
- проектирование системы;
- производственная система;
- проверка системы;
- оценка путей модернизации;
- возврат к анализу идеи создания системы и перспектив ее развития в связи с созданием новой системы.
Задачи анализа и синтеза систем управления имеют следующие особенности:
- Высокая размерность, обусловленная большим количеством и разнообразием показателей;
- Наличие множества альтернативных показателей эффективности, для которых ищется рациональное решение;
- Отсутствие приемлемых аналитических зависимостей и процедур для определения желаемых показателей;
- Высокая неопределенность исходных данных.
Исходя из этого, поставленные задачи не могут быть эффективно решены с использованием хорошо известных одноуровневых методов оптимизации, которые используют довольно простые аналитические выражения для целевых функций, и требуют использования других подходов, основанных на принципах декомпозиции многоуровневого моделирования, позволяющих уменьшить размерность решаемых задач и многоэтапных решений итерационных процедур разработки.
Системный подход к моделированию
Общие определения моделирования
Способность изучать разработанную систему путем экспериментов с более простой и дешевой системой — моделью — давно используется на практике.
Моделирование — это средство изучения системы путем замены ее системой (моделью), которая более удобна для исследования, сохраняя свойства, представляющие интерес для исследователя.
Другими словами, модель — это объект любой природы, который может заменить изучаемый объект в свойствах, представляющих интерес для исследователя, а моделирование — это построение (или выбор) и изучение моделей для получения новых знаний об объектах.
Для общей оценки методов моделирования и их практического использования необходимо классифицировать методы моделирования. В настоящее время не существует единой и общепризнанной классификации методов моделирования. В первую очередь это связано с разнообразием форм моделирования, используемых в общетеоретических, научных, технических и других разработках и исследованиях. Наиболее полной является классификация, предложенная В.А. Вениковым.
В соответствии с этой классификацией различают логические, физические, математические и компьютерные (имитационные) модели.
Одним из исторически первых типов моделирования, используемых людьми, является логическое моделирование. Логические модели создаются на основе рассуждений. Очевидно, что любой человек, прежде чем совершить какое-либо действие, сначала думает, то есть строит определенную логическую модель. Ярким примером моделей такого рода являются различные виды социально-политических и других учений социальной направленности. Отличительной чертой логических моделей является своеобразный способ доказать сходство и адекватность модели для моделируемой системы. Главный судья верности той или иной логической модели — время. Только по прошествии более или менее времени мы можем говорить об адекватности логической модели. И модели этого типа, которые не всегда известны нам, получили подтверждение. Важным преимуществом логических моделей является их обязательное присутствие во всех других типах моделей.
Физические модели. Основным их отличием от других типов моделей является наличие в них физического сходства с наиболее важными изучаемыми свойствами. Наиболее яркими примерами физических моделей являются детские игрушки. Другой пример — при проектировании автомобиля дизайнеры строят из пластилина физическую модель будущего продукта. Преимущество этого типа модели — высшая степень видимости результатов.
Математическая модель — это строго формализованное описание изучаемой системы на языке математики. Возникший и развивающийся наряду с математикой, этот тип моделирования в настоящее время является решающим в системных исследованиях. В качестве примера я приведу известную легенду об Архимеде, который умер во время создания математической (геометрической) модели метательной машины, другой математической моделью является уравнение колебаний маятника. Вы можете привести примеры математических моделей на основе дифференциальных уравнений, аппарата теории вероятностей и других разделов математики. Наиболее важным преимуществом математических моделей перед другими типами моделей является строгое формализованное доказательство и достоверность результатов. Но математическое моделирование не дает решения проблем системного исследования, возникших за последние полвека. Ядерная физика, ракетные технологии, быстрое развитие компьютерных технологий, развитие высоких технологий и другие современные научные и технические достижения поставили перед исследователями такие задачи, которые невозможно решить исключительно на основе современных достижений математики.
Имитационные модели. Иногда используются термины «машинное», «компьютерное» моделирование. Последнее связано с использованием компьютерных технологий в качестве инструмента, который реализует значительные объемы расчетов. Моделирование представляет собой численный эксперимент с математическими моделями элементов исследуемой системы, объединенными на информационном уровне.
Отправной точкой для построения модели исследуемой системы является описание объекта моделирования.
Описание — совокупность информации об изучаемой системе и условиях, при которых необходимо провести исследование. Описание, представленное в виде диаграмм, текстов, формул, таблиц экспериментальных данных, характеризующих предлагаемую структуру и функционирование системы, также содержит характеристики внешних воздействий и среды системы. Таким образом, описание определяет предлагаемый алгоритм работы системы и может формально рассматриваться как некоторая функция внешних воздействий.
Модель воспроизводит описание с большими или меньшими упрощениями, в зависимости от намерений исследователя и имеющихся в его распоряжении инструментов. В то же время разумный компромисс между точностью воспроизведения и сложностью необходимых для этого средств должен быть сохранен. Другими словами, при моделировании функция описания аппроксимируется более простой и удобной функцией для машинного расчета — моделью.
Моделирование системы неразрывно связано с ее проектированием и разработкой и, следовательно, представляет собой развернутый во времени процесс конструирования, экспериментальных исследований и настройки.
Принципы системного подхода в моделировании
При построении объектных моделей используется системный подход, который представляет собой методологию решения сложных проблем, основанную на рассмотрении объекта как системы, которая работает в некоторой среде. Системный подход предполагает раскрытие целостности объекта, выявление и изучение его внутренней структуры, а также отношений с внешней средой. В этом случае объект представляется как часть реального мира, который выделяется и исследуется в связи с проблемой построения модели. Кроме того, системный подход предполагает постепенный переход от общего к частному, когда в основе рассмотрения лежит цель проектирования, а объект рассматривается вместе с окружающей средой.
Сложный объект можно разделить на подсистемы, которые являются частями объекта, которые удовлетворяют следующим требованиям:
- подсистема является функционально независимой частью объекта. Он связан с другими подсистемами, обменивается с ними информацией и энергией;
- для каждой подсистемы могут быть определены функции или свойства, которые не совпадают со свойствами всей системы;
- каждая из подсистем может быть подвергнута дальнейшему делению на уровень элементов.
В этом случае под элементом понимается подсистема нижнего уровня, дальнейшее деление которой нецелесообразно с точки зрения решаемой проблемы.
Таким образом, система может быть определена как представляющая объект в виде набора подсистем, элементов и отношений с целью его создания, исследования или улучшения. Более того, расширенное представление системы, которая включает в себя основные подсистемы и отношения между ними, называется макроструктурой, а подробное раскрытие внутренней структуры системы до уровня элементов называется микроструктурой.
Наряду с системой обычно существует суперсистема — система более высокого уровня, которая включает в себя рассматриваемый объект, и функция любой системы может быть определена только через суперсистему. Мы должны выделить понятие среды как совокупности объектов внешнего мира, которые существенно влияют на эффективность системы, но не являются частью системы и ее надсистемы.
В связи с системным подходом к построению моделей используется понятие инфраструктуры, которое описывает взаимосвязь системы с ее средой (средой).
Более того, выбор, описание и изучение свойств объекта, значимых в рамках конкретной задачи, называется стратификацией объекта, а любая модель объекта — его стратифицированным описанием [18].
Для системного подхода важно определить структуру системы, то есть совокупность взаимосвязей между элементами системы, отражающими их взаимодействие. Для этого сначала рассмотрим структурный и функциональный подходы к моделированию.
При структурном подходе раскрывается состав выделенных элементов системы и взаимосвязи между ними. Комбинация элементов и отношений позволяет нам судить о структуре системы. Наиболее общее описание структуры является топологическим описанием. Позволяет определять компоненты системы и их взаимосвязи с помощью графиков.
Менее общим является функциональное описание, когда рассматриваются отдельные функции, то есть алгоритмы поведения системы. В то же время реализован функциональный подход, который определяет функции, которые выполняет система.
Основываясь на системном подходе, можно предложить последовательность разработки модели, когда различают два основных этапа проектирования: макродизайн и микродизайн.
На этапе макродизайна строится модель внешней среды, определяются ресурсы и ограничения, выбираются модель системы и критерии для оценки адекватности.
Стадия микропроекции во многом зависит от выбранного типа модели. В общем случае речь идет о создании систем информационного, математического, технического и программного моделирования. На этом этапе устанавливаются основные технические характеристики созданной модели, оценивается время работы с ней и стоимость ресурсов для получения данной модели качества.
Независимо от типа модели, при ее построении необходимо руководствоваться рядом принципов системного подхода:
- последовательный прогресс на всех этапах создания модели;
- согласование информации, ресурса, надежности и других характеристик;
- правильное соотношение разных уровней построения модели;
- целостность отдельных этапов проектирования модели
Средства, объект и цели системного моделирования
Расширение возможностей моделирования для различных классов больших систем неразрывно связано с совершенствованием компьютерных и коммуникационных технологий. Перспективным направлением является создание для моделирования иерархических многомашинных вычислительных систем и сетей.
При создании больших систем их компоненты разрабатываются различными командами, которые используют инструменты моделирования для анализа и синтеза отдельных подсистем. В этом случае разработчикам необходим быстрый доступ к программному и аппаратному моделированию, а также быстрый обмен результатами моделирования отдельных взаимодействующих подсистем. Таким образом, существует необходимость в создании систем интерактивного моделирования, которые характеризуются следующими признаками: возможность одновременной работы множества пользователей, занимающихся разработкой одной или нескольких систем, доступ пользователей к программным и аппаратным ресурсам Система моделирования, включающая базы данных и знания, моделирование пакетов прикладных программ, обеспечивающая диалоговое окно для работы с различными компьютерами и устройствами, в том числе цифровыми и аналоговыми компьютерами, задает ки-физическое и физическое моделирование, элементы реальных систем и тому подобное, диспетчерские работы в системе моделирования и оказания различных услуг пользователям, в том числе обучение работе с системой интерактивного моделирования при обеспечении удобного интерфейса.
В зависимости от специфики исследуемых объектов в некоторых случаях моделирование на аналоговых компьютерах (АВМ) оказывается эффективным. Следует иметь в виду, что AVM значительно уступают компьютерам по точности и логическим возможностям, но с точки зрения скорости, простоты реализации и совместимости с внешними датчиками информации AVM превосходят компьютеры или, по крайней мере, не уступают им.
Для сложных динамических объектов перспективным является моделирование на основе гибридных (аналогово-цифровых) компьютерных систем. Такие комплексы реализуют преимущества цифрового и аналогового моделирования и позволяют наиболее эффективно использовать компьютерные и AVM ресурсы в составе единого комплекса. При использовании компонентов гибридного моделирования вопросы взаимодействия с датчиками, установленными на реальных объектах, упрощаются, что, в свою очередь, позволяет комбинировать моделирование с использованием аналого-цифровой части модели и естественной части объекта. Такие гибридные моделирующие комплексы могут быть частью многокомпьютерного вычислительного комплекса, что еще больше расширяет их возможности в терминах имитируемых классов больших систем.
Объект моделирования. Специалисты по проектированию и эксплуатации сложных систем занимаются системами управления различного уровня, которые имеют общее свойство — стремление к достижению определенной цели. Мы учитываем эту особенность в следующих определениях системы. Система S является целевым набором взаимосвязанных элементов любой природы. Внешняя среда E — это совокупность элементов любой природы, существующих вне системы, которые влияют на систему или находятся под ее влиянием.
В зависимости от цели исследования, различные отношения между объектом S себя и внешней среды Е можно считать . Таким образом, в зависимости от уровня, на котором находится наблюдатель, объект исследования может различаться по-разному, и могут иметь место различные взаимодействия этого объекта с внешней средой.
С развитием науки и техники сам объект постоянно усложняется, и теперь они говорят об объекте исследования как о сложной системе, состоящей из различных компонентов, взаимосвязанных друг с другом. Поэтому, рассматривая системный подход как основу для построения больших систем и как основу для создания методов их анализа и синтеза, в первую очередь необходимо определить саму концепцию системного подхода.
Системный подход является элементом учения об общих закономерностях развития природы и одним из выражений диалектического учения. Можно дать различные определения системного подхода, но наиболее правильным является то, которое позволяет оценить когнитивную сущность этого подхода с помощью такого метода исследования системы, как моделирование. Поэтому очень важно различать саму систему S и внешнюю среду E от объективно существующей реальности и описание системы, основанное на общесистемных позициях.
При системном подходе к системам моделирования необходимо прежде всего четко определить цель моделирования. Поскольку невозможно полностью смоделировать реально функционирующую систему (исходную систему или первую систему), создается модель (модель системы или вторая система) для поставленной задачи. Таким образом, в отношении вопросов моделирования цели возникает из необходимых задач моделирования, что позволяет приблизиться к критериям отбора и оценить то , что будут включены элементы в сгенерированной модели M . Следовательно, необходимо иметь критерий выбора отдельных элементов в создаваемой модели.
Цели системного моделирования. Одним из наиболее важных аспектов построения систем моделирования является проблема цели. Любая модель строится в зависимости от цели, которую ставит перед ней исследователь, поэтому одной из главных проблем в моделировании является проблема цели. Сходство процесса, происходящего в модели М, с реальным процессом — это не цель, а условие для правильного функционирования модели, и, следовательно, должна быть поставлена цель изучить некоторые аспекты функционирования объекта.
Чтобы упростить модель М, цели делятся на подцели и создают более эффективные типы моделей в зависимости от полученных подцелей моделирования. Можно указать ряд примеров целей моделирования в области сложных систем. Например, для АСУ предприятия очень важно изучить процессы оперативного управления производством, также могут быть успешно использованы методы оперативного планирования, долгосрочного планирования и моделирования.
Если цель моделирования ясна, то следующая проблема, а именно проблема построения модели М . Построение модели возможно при наличии информации или выдвинутых гипотез относительно структуры, алгоритмов и параметров исследуемого объекта. На основании их изучения проводится идентификация объекта. В настоящее время широко используются различные методы оценки параметров: метод наименьших квадратов, метод максимального правдоподобия, байесовские, марковские оценки.
Если модель М построена, то следующей проблемой можно считать проблему работы с ней, то есть реализацию модели, основными задачами которой являются минимизация времени получения окончательных результатов и обеспечение их достоверности.
Для правильно построенной модели M характерно то, что она раскрывает только те шаблоны, которые необходимы исследователю, и не учитывает свойства системы S , которые не являются необходимыми для данного исследования. Следует отметить, что оригинал и модель должны быть одновременно схожими в одних отношениях и разными в других, что позволяет выделить наиболее важные исследуемые свойства. В этом смысле модель действует как своего рода «заменитель» оригинала, который обеспечивает фиксацию и изучение только некоторых свойств реального объекта. В зависимости от объекта моделирования и типа используемой модели результаты исследования могут иметь различное значение.
В некоторых случаях идентификация является наиболее сложной, в других — проблема построения формальной структуры объекта. Могут возникнуть трудности при реализации модели, особенно в случае моделирования больших систем. В этом случае следует подчеркнуть роль исследователя в процессе моделирования. Постановка задачи, построение осмысленной модели реального объекта в значительной степени является творческим процессом и основана на эвристике. И в этом смысле формальных способов выбора оптимального типа модели не существует. Часто нет формальных методов для точного описания реального процесса. Поэтому выбор той или иной аналогии, выбор той или иной может привести к ошибочным результатам моделирования.
Компьютерные средства, которые в настоящее время широко используются либо для расчетов в аналитическом моделировании, либо для реализации имитационной модели системы, могут помочь только с точки зрения эффективности реализации сложной модели, но они не позволяют подтвердить правильность конкретного модель. Только на основе обработанных данных и опыта исследователя мы можем надежно оценить адекватность модели по отношению к реальному процессу.
Если реальный физический эксперимент занимает значительное место во время моделирования, надежность используемых инструментов здесь очень важна, так как сбои и сбои программного и аппаратного обеспечения могут привести к искаженным значениям выходных данных, отражающим процесс. И в этом смысле при проведении физических экспериментов требуется специальное оборудование, специально разработанное математическое и информационное программное обеспечение, позволяющее осуществлять диагностику средств моделирования для фильтрации ошибок в выходной информации, вызванных неисправностями работающего оборудования. В ходе машинного эксперимента также могут происходить ошибочные действия оператора. В этих условиях серьезные проблемы лежат в области эргономической поддержки процесса моделирования.
Таким образом, характеризуя проблему моделирования в целом, необходимо учитывать, что от постановки задачи моделирования до интерпретации полученных результатов существует большая группа сложных научно-технических проблем, основные из которых включают следующее: идентификация реальных объектов, выбор типа моделей, построение моделей и их машинная реализация, взаимодействие исследователя с моделью во время машинного эксперимента, проверка правильности результатов, полученных при моделировании, естественное выявление основных Тай учился на симуляторе. В зависимости от объекта моделирования и типа используемой модели эти проблемы могут иметь различное значение.
Вывод
В заключение этого курса мы сделаем несколько выводов:
- Применение системного подхода позволяет наилучшим образом организовать процесс принятия решений на всех уровнях системы управления. Цель системного подхода заключается в том, что он направляет человека к системному видению реальности. Это заставляет нас смотреть на мир с системных позиций, точнее, с точки зрения его системного устройства. Таким образом, системный подход, являясь принципом познания, выполняет ориентационные и мировоззренческие функции, обеспечивая не только видение мира, но и ориентацию в нем.
- Элементы, которые составляют основу теории систем, не создаются с использованием гипотез, а обнаруживаются экспериментально. Чтобы начать строить систему, необходимо иметь общие характеристики технологических процессов.
- В целом, моделирование может быть определено как метод косвенного познания, при котором изучаемый исходный объект находится в некотором соответствии с другой объектной моделью, более того, модель способна так или иначе заменить оригинал на некоторых этапах познавательный процесс. Этапы познания, на которых происходит такая замена, а также формы соответствия модели и оригинала, могут быть разными:
- моделирование как познавательный процесс, содержащий обработку поступающей из внешней среды информации о происходящих в ней явлениях, в результате которых в сознании появляются образы, соответствующие объектам;
- моделирование, которое состоит в построении определенной модельной системы (второй системы), связанной определенными отношениями подобия с исходной системой (первой системой), и в этом случае отображение одной системы на другую является средством выявления зависимостей между двумя отраженными системами. в отношениях подобия, а не в результате непосредственного изучения поступающей информации.
- Следует иметь в виду, что любой эксперимент может быть значимым в конкретной области науки только при его специальной обработке и обобщении. Один эксперимент никогда не может быть решающим для подтверждения гипотезы, проверки теории. Поэтому исследователи должны быть знакомы с элементами современной методологии теории познания и, в частности, не должны забывать основную мысль философии материализма о том, что экспериментальные исследования, опыт, практика являются критериями истины.
