Текст
Министерство образования Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.В. Гусаров, В.АЛковлев, ЕГ.Семин
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И СИСТЕМНОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Санкт-I I стербург
1999 г.
Mii'id Ti'iit ! во oo|)d.sonaiiiiH Российской Федерации
САН КТ-11ЕТЕРВУ PIT КИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХН i'Pl ИСКИ Й УН И ВЕРСИТЕТ
В.В, Гусаров, В.А.Яковлев, Е.Г.Семин
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И СИСТЕМНОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 517
Г96
ББК 22/61
[vсэров В.Ь а-овсеьВА Сечин И Системный аьачиз и системное прое”иэов-
ниедеятельности Учеб пособие / СПб1”"/ СПб., 1999 44 с
Содержит основные сведения по теории и истории развития системного анализа и сис-
темного проектирования Рассматриваются вопоосы, связанные с прикладным системным ис
следованием устойчивого развития мегаполисов и экологической безопасности
Предназначено для студентов и аспирантов технических вузов, специализирующихся в
области управления городским хозяйством, экологии и защиты окружающей среды. Кроме
того, оно может бь.ть полезно научным и инженерно-техниче.ким работникам, связанным с
решением проблем устойчивого развития мегаполисов и анализом экологической ситуации
Рецензенты академик РАН Я.Б.Данилевич,
профессор д р физ.-ма1 наук В В Кузнецов (СПбГЭТУяЛЭТИ»)
Утверждено редакционно-издательским сове’ом университета
в качестве учебного пособия
Р СПбГТУ, 1999
fi В В Гусаров, 0 А Яковлев, Е.Г Семин,1999
3
Содержание
1 ПРЕДИСЛОВИЕ . . . .................4
ВВЕДЕНИЕ . .... 5
1 Г10МИИИ1IIЯ ОЬЩГ'Й ГЕОРИИ СИСТЕМ . . 6
11 Ж 1О.МЯ РЫ, 1 11Я СИСИ МПЫХ ИРЕДСПА.Ж'.НИЙ (<
12 ОПРЕДЕЛИ! !И! СВОЙСТВА И С 1 РУК 1 \ РА СИГ'! I А! 9
1 3 КЛ ЛССС !Ф! I ДА!1ИЯ СИС ГЕМ 12
2 СИС I ЕМКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ..................... 13
21 ОЧР'Д! Л-.НИ! И СВОЙС1ВЛ МОДЕЛ1 Й 13
2 2 СИСТЕМНЫ!- КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛ! Й . 14
2 3 ПОСТРОЕНИЕ КРИТЕРИЕВ 16
5 ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ ................................17
3 1 ЗАДАЧ! 1 ВЫБОРА В СИС 1 ЕМ! ЮМ АНАЛИЗ!. 17
3 2 ОДНОКРАТНЫЙ ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ВЫБОР 17
3 3 ГРУППОВОЙ ВЫБОР 20
3 4 HKCHEPTiiWI СИСТЕМЫ ВЫБОР\ 21
3} ПОВТОРНЫЙ ВЬ'БОР (ОТБОР) 23
4 СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. .. . . 27
5 ТЕОРИЯ ПРАКТИКИ................................. 36
6 ME I ОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И СИСТЕМНОГО
IIPOEK1 ИРОВА11ИЯ В РЕ11IEI1ИИ 11РОБЛЕМ РАЗВИТИЯ
МЕГАПОЛИСА....................................... 38
CI1ИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................. 43
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Системный подход «решению проблем в любых сферах человеческой деятельности - одно из важнейших
методологических достижений ХХв В настоящее время системная методология во всех своих проявлениях ( от
'чстемной идеологии то конкретных методов системного анализа и сист°много проектирования используется
° гуманитаькы-' и тг~ных на^тс Г1 инженерно. днятельнс'ти, в управлении государством и от
дельными предприятиями Как результат испешн^го применения системного подхода появляюпчя чо^ыс плоде
г, Сорные теории в различных областях знания, создаются техн^с уц управления сложными природными техни
.некими и социальными структурами В такой ситуации особо (мшри стоят проблемы как подготовки спнциа ио
тоС в области системных исследовании и гистемнъп разработок, так и обучение всех специалистов высигей ква
лификации о.новам системного подхода и методам практического применения достижений системного анализа
и системного проектирования в самых широких областях деятельности
В данной работе рассматриваются -оеновы прикладного системного анализа. Предлагаемый курс ориентире
ван на студентов специализирующихся в области управления городским хозяйством, защиты окружающей сре
ды и жизнедеятельности человека Однако он может быте полезен и более широкому круги читателей, например,
отметим, что приводимый материал был использован одним из авторов при чтении соответствующих курсов
лекций в Севера Западне^ аюаемии ссгударст^нной службы при Президент РФ ' 1991-1993гг) и Санкт Ifam/c
бург.том гоецдир'.т^еннем технологическом ин титут*- (техническом университете/ {19й2 *9В/гг}
Авторы выражают С”а?‘ дар-ость студентам К В [усар^ви и К Е Семиной па полошь в говгегосые иллютг
жипивногс мемориала и оформлении ^иги а также написании > н вторых развелсв Гусаров К В принимал i’4ir
тин 3 написании раздела о Ь и б Сем та К Е принимала участие е написании паз^ела t
5
ВВЕДЕНИЕ
прир&рная сре&а
Развитие природной средне направлении повышеиияуровня структурной организации можно представить в виде следующей
цеп™зи эчергия, веществ-) (магеоиальвг етела), информация (негэнтропия), разум Г-'явпение разумною деятельного) элемента
л веди’ развито природной рады на принципиально иовьи уровень, связанны" с активным ее изменением Самоорганизаци»
। и ;< дной среды стлкигаэг''я г грщс сами организующего, деятельною воздей ткия рст/ма. Не вдаваясь в проблемы истории
вс.ни'нгвения pajytwo элемента г локализации его натех иль иных носителях будем '•читс'ь что основным носителем разумной
субстанции в настоящее время чв/лется Человек Следова
теггчо организующее воздействие на развитие природной
спады это готадз в-ж-го, деятельность Чадовека Сфер;
де чадя кости Человека в зависимости от =е направленности
можно подразделить на ноосферу г эргосферу (рис В 1)
Ноосфера от древнегреческого noos разум и sptiaira -
сфера, дословно сфера разума. В отличие ст общепринято-
го толкования, под ноосферой в дальнейшем будем гони
чать сферу познавательной деятельности Человека Проти-
воположное направление деятельности целенапоавленвое
преобразование окружающей среды эогосфера (е рол
Р'<г"отг, греч
<' а.Нал1Л^
цеповек
синтез >
эргосфера
ноосфера-
Рис В 1. Схематическое представление сферы деятельности человека
Ареной взаимодействия Человека носителя разума и Поироды являются эргосфера и ноосфера, ио для взаимодействия
мало арены необх-адим этемент, реализующий связь Такой элемент в самом общем случае будем называю Преобразователем
1’а’юитие системы Человек Природная среда гри таком подход" должно рассматрила’ьсч как развитие тоиады Природа Пре-
образователь -Челогек. Направление Природа . -Человек определяет эволюцию ноосферы, а обратное Природа; ' Чело-
век формирует эргосферу В качестве Преобразователя, организующег о ноосферу, выступает структура, которую с некоторой сте-
пенью условности можно наададь наукой Преобразователь, действующий в обратном направлении (технологическая среда (тех-
носфера) Иллюстрация схемы развития системы Природа-; .Преобразователь' Человек представлена иа рис В.2 Отметим, что
управление разви'иеч сис емы, изображенной на рис. В 2 состоит в координации внутренних связей г подсистемах.
Системой, в г отарой природная спада подверглась наиболее частстабному трансформирующему воздействию человека явля-
е р) мегаппли- Отличает ме'аяолисы от природных сред и кардинально более динамичный характер их сазвития Если время
релаадационных процессов в природе можно оценить в cow и тысячи лет, та для мегаполисов оно имеет порядок десятка ле'
Устланные причинь объясняют важность проведения систематических исследований в широком круг е аспектов взаимодействия
’гиродиых и антропогенных сред для разработки алгоритма их устойчивого развития.
Сложное^, взаимосвязей между отдельными элементами (антропогенными и/или природными) такой системы, как мегапо-
лис, их многоуровневая иерархическая организация, мчого-
планадость самого г онятия «устойчивое развитие мегаполи-
са)) и т.п требуют использования для анализа, прогнозиро
ВаНия и управления развитием мегаполисов методов систем-
ного анализа и системного проектирования В последние
годы системный анализ становится не только основным ин-
струментам решени"сложнь х проблем, нои определенным
типом мышления ученых, инженеров, менеджеров, работа
гсщих как в области государственного управления, так и в
различных коммерческих организациях. При этом владение
методами системного анализа должно рассматриваться как
обязательный элемент высшего образования
Рис В 2 Схемы разви'ия системы ПриродачгПре-
сбразователь. Человек.
6
1. ПРИНЦИПЫ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ СИСТЕМ
Суть системное подхода, как определенной методоло ии можно рь разить в трех основных положениях
1 Объект представляете я в виде системы в ее трехаспектном единстве
как функциональная часть целого,
как целостное единство собствеиных свойств и проявлений
? кат взаимосвязанная совокупность функционально и норфол; i чихни спротегенных частей (юд"исгем;
/ В системном анализе внимание фоку.ирится на связях как на материал, из которого формируется целостность
объекта на каждом из аспектных уровнях егп системного рассмс’рения
3 Часть в системных исследованиях определяется через целое, а свойства объекта определяются через его Функцию
Системный подход в методосотическом плане выступает как очередной этап развития гносеологических воззрении ь
философии продолжая и выводя на новый уровень идеи ге, елеоской и материалистической диалектики
Следует отметить, что как в любой бурно развивающейся отрасли знания в сценках системною анализа как философ-
ской концепции отсутствует единство взглядов на генетическую связь с предшествующими теориями Это вызвано как неко
тооой степенью несогласованности различных вариантов системного анализа, развиваемого разными авторами генетически
связанных с предысюрией философских вз'лядовэтих авторов, таки с амбициями приверженцев тех или иных сложившихся
философских концепций Заметим, что авторам более предпочтительным представляется вариант системного подхода, ко
торый развивает идеи А А Богданова тектоло'ии как структурно развитой, обладающей общей и самосогласованной в
философском плаке теорией и, од-овременно, эфкфек’'"внсй при использовании в качестве методологии при решении прав
гических задач концепцией
Преимущества системного подхода как новой философской концепции можно проиллюстрировать следующими при
мерами кги в философии Гегеля и Маркса диалектика выступает как формальный закон, то в сис’емном подходе это
одно из свойств системы. Аморфная в известных философских концепциях категория «объект» заменяется категорией «си
стема», причем «субъект» может быть также включен в систему вместе с объектом, составляя диалектическое единство
Представления о целостности воплощены в поия'чях (связь» и «структура» Для конкретизации связи между категориями
«часть» и «целое» введено понятие «функция» Положение о том, что в основе проявления свойств предмета лежит движе-
ние некоторой переменной субстанции, воплощено в концентрации внимания исследователя на связи и о’иошения, как на
выражение определенности процессов взаимодействия выделенных частей целого
На основе конкретизации методологии системного подхода могут быть посгроены модели реальных или мыслимых
объектов политической, экоиомическс й или инженерной деятельности с целью их исследования, проектирования или разра
ботки
Таким образом, системный подход зге философская концепция, мировотзреическая позиция, методология, выра-
женная в общих категориях и понятиях, а практическая значимость сис’емю'о подхода для решения конксетнь х за«ач
выявляется при ответах на следующие два вопроса
1. Что нового вносит синемный подход в постановку и решение задачи7
2. Какова роль понятий и поннципов системного подхода в иовой сфере применения7
1.1. ИСТОРИЯ РАЗБИТИЯ СЛ1СТЕМНЫXIiРЕДСТАЗЛЕНИИ
Кратко историю развития системнь х представлений можно представить в виде схемы, представленной на рис 1 1
Рассмотрим историю вопроса более подробно Впервые понятие системы было введено Платоном (systema целое,
составленное из частей, соединение, греч ), но основные положения системного подхода начали формироваться в виде ог-
педеленной концепции только в XIX в Активировало развитие системных представлений интенсивное развитие иауг и прак
тицеской деятельности Мощный аналитический метод, использовавшийся в то время в науке, привел к дроблению научного
знания иа специальные, конкретнее науки Вотприятие мира как целого требовало построения принципиально нотой мето
дологии. Первым откликом на возникшую потребность явилась фундаментальная работа Ампера. В 1834г выходит первая
часть, а в 1843г. - вторая часть его труда «Опыт о философии наук или аналитическое изложение классификации всех
человеческих знаний», в которой в качестве специальной науки была выделена кибернетика (kybernetike искусство управ-
ления гоеч ) как наука управления государством На этом этапе развития системного похода, управление развитием систем
конкретизировалось в основном на управлении человеческим обществом Интересно отметить, что политика государства
рассматривается Ампером как достаточно разностороннее системное действие в отличие от многих последующих политиков
7
и < кг кс^’се дс fia=i£ их \к > 'ибо »-а экономическую
□сносу 1сл/ти"₽ских оеиегин лиги Но1делчвших исклю
читр/пно геополитическим аспект 7ак в своей работе
Амг°р пишет * беспрестанно правительству прихо
дзл я Счябиратс среви мзл^ных м^р ту которая
в^л о ,; игодна к дзета •кг н ло uwj и лихе
b/ia<rЗаря тлибл^-'ому и соавнигмьнаму цу/чечию
различию wwbmoe доставляемых ему дл woe-j
>ь"о pa знанием \его тоге, что гз-аепгя управля-
емого им народа характера, воззрений, истории,
религии средств существования и процветания,
организаций и законов может о^о составить себе
общие правила поведения рука'одяи/ие им в гождом
конфетном случае*
Одновременно к аналогичным взглядам на упрасле
ние государством пришел и польский философ Трентор-
Грента&скм^
____________[
/? Л бзог^иноВ (МаЛМНвЁскмй) ~
БерталаНсри
Аи оф<р
“?Р-
Ьсжн^р
fl НГ^киг.еб
и ЗР
[гей^ёнЪерг
i и?р
Пригожин
и ил ком
Рис. 1 1. Схема развития системных представлений
с-.ий г'тч'*счщийся по своим взглядам г гегельянцам, который опубликовал в 1813 кнс'у «Оношение философии ккибер-
i-юы-к- каг. искусству управления наводом» являвшуюся, по сути, полным курсом лекций, читавшимся им во Фрейбургском
уни= .остер> Погазательчы сгедуюши выдержки и.* этой г ни, и „.При о^ной и той же политически идеологии кибер
нг-л; 1илжен управлять различно в Австрии, России или бурции Точно так же в одной и той же строке он должен
1,111 т,чс 'л'л1:р:1 ьначе или «Люди не матемстичес1 ие символы и не логические категории и про
цег. управления ото не иагматная партия Недостаточное знание целей и стремлений людей может опроки
нить любье логическое построение, людьми о»нь трудно юмандовать и предписывать им наперед заданные дей-
ствия»
Б конце XIX, начале XX ва системный метод стал завоевывать позиции и в естествознании. Большой вклад в расшире-
нии ею сферы применения как мн’эдологии науки внесли русские ученые. Например, ряд законов в развитие природных
систем был открыт химиком ДИ Менделеевым и геологом Е С Федоровым. Гериодическая система элементов Д И Менде-
еега имела (и имеет до настоящего времени) ее только большое прикладное значение для химии, но и огромное методоло-
ги-егкое значение для пали в целом Е С Федоровым было введено понятие «жизненной подвижности» и сформулировано
динамитескоз свойство систем, сос-ояцее в том, что главным средством обеспечения жизнеспособного систем является не
их приспособленность а способность к Приспособлению
da нос ай уосвень сис’ем ый подход был порея- р=ботами А А Бо дано-та (Малинов.кого) медика по образованию и
п''ли'ичесюго детеля, кодовый превзошел, по степени оаз-итияи выводам многие совремечиые системные и кибернетичес-
кие теории Основные положения его теории был и опублиюваны в трехтомной работе «Всеобщая организационная наука
(тектолзгия)^ вышедшей в 1811-1925гг. Сам А. А Богданов определил созданную им науку-тектологию следующим обра-
зом «Науки различаются не предметом (для всех один и тот же весь мир спита), и не методами бодни и те же
го существу - организационные), а по - «пюч>е зрения», - по центру координат исследователя. Тектология же
есть наука с произвольно переменным центрам координат, или всеобщей точкой зрения» Название «тектология»
происходит от греч. tekton строитель. Принципиально новые результаты были получены А А.Богдановым при анализе кри-
зисов в развитии систем и состояний, которые были названы им «предельными равновесиями» Наряду с расширением обла-
сти применения системного подхода от оассмотрения развития человеческого общества до анализа эволюции взглядов от-
дельных людей (А А Богданов погдоказал эволюцию взглядов Н А Бердяева и С.Е Булгакова от приверженности марксизму
к либеральной демократии Д’ч Псового и а'рариому клеоикализму для второ о что полностью подтвердилось в послед-
ствии), анализа природных яелен-и, химических, физических процессов и др , А А Богдановым сделаны попытки практичес-
кого применения выводов тектоло ин «По мере своего развитая тектология должна сделать излишней филосо
<рию, соединяя с ее универсальностью научный и практический характер» В частности, став директором первого в
мире Института переливания крови он пытался на практике реализовать свои теоретические достижения втектологии. Один
из таких эксгеэиментов. которые А А Богданов проводил для проверки своих теоретических выводов по физиологии орга
“измоь, используя себя в качестве подопытного, закончился для ав’ора тектологии трагически
Математическое описание 'роцессов управления привело к появлению кибернетики как раздела математики. Основной
8
вклад в сганэвление матемагической кибернетики внесли Винер и А н Колмогоров Г ои этом кибернетика была конкретней
гована и определена, например, А Н Колмсторовым как «наука о системах, воспринимающих, гранящих перераба
гь воющих и использующих информаииюз Следуст отметить, что ста» юличественной наукой и повысив уровень ''дно
.эначности ряда понятий, кибеснетика Винера потеряла по сравнению с кибернетикой Ампера методслогрческук общность
Параллельно г в >зникновеиием математической кибернетикой появляется еще один подход идейно 'есно связанный с
литологией А А Во данова зю общая теория i истем К сходнь * ( идеями А А Богданова мыс/пям с системной органик
дни мира, по-ридимому, независимо от него приходит австрийский биг ю- Берталанфи в 1!B7i (чео^ несколько лст пел’
издания в Берлине перевода на немецкий язык первых двух частей Нектоло'ии» А А Богданова) Заметим, что если идея
общей теории систем была выдвинута Берталанфи ещ* в 193?г на философском семинаре в Waiском университете, то
широкому круу учг иь х она стала известна только в 1950г после того, как основные положения теории были опубликованы
в работе «Обоснованиях общей теории систем». Существенным отличием общей теории систем Берталанфи от кибернетики
Винера является то, что функционирование системы рассматривается не как некоторый отклик на внешнее воздействие,
связанный с характером организации внутрисистемных обратных связей, а выделяется решающее значение специфики об
мена системо! с окружающей средой энергией, веществом и информацией (негзнтоопией) Раззитие системы рри таком под
ходе рассматривается как процесс установления динамического равновесия, обусловленный контактом системь с внешней
средой. Функционирование системы при э’ом является не просто откликом ^а изменение внешних условий, а реализацией
того или иного внутреннего динамического равновесия системы Общая теория систем развивается в настоящий момент в
двух направлениях
построение новой логико-математической конструкции
С совершенствование методологии анализа реальных - истем и установление общесистемных закономерностей
Другой отногительно независимей линией развития системных представлений явилось поязлэииз сист'мсдинами^и,
как результата эволюции термодинамики через неравновескую термодинамику к системодинамике Большую роль в созда
нии системодинамической теории сыграли работы бельгийской школой физиков во главе с И Р Пригожиным Важным вкла-
дом сисгемодинамики И Р Пригожина в развитие системных представлений является прежде всего разработка естественно
го аппарата количественного описания системодинамических процессов вместе с количественно параметризованной тйрми
нологией. В рамках данной теории раскрывается и количественно анализируется механизм самоорганизации систем По
представлениям И.Р.ГФигожина материя не является пассивной субстанцией, ей присуща спонтанная активность вызванная
неустойчивостью неравновесных состояний, в которые приходит система при взаимодействии с окружающей средой. Такая
ак’ивнссть максимально проявляете’ в особых точках (тожах бифуркации) В этих ’очках г,о представления* И Р Пригожи
«а прик ципиальнс не e^jmox»c предсказать будет ли система развиваться в сторон меньшей или большей организованно-'
ти
С 50 х, а, особен ю с начала бГ--х годов наблюдается активное исголсоование системных представлений в различных
гэнкретных областях зчаьич. В эяде случаев применение chchmhoi о подход-» не только позволило реши'ь окретные за
дачи, нс обо^ило и саму теорию систем В этом плане следует вь д^ли/ь построенную Л.Н Гумилевым теорию э-ногеиеза,
выведшую науку этнологию иа принципиально новый уровень, позволившую прогнозировать процессы образования, разви
тия и вырождения этносов, ставшую базой для описания всего мирового исторического процесса Важным для развития
системной теории элементом явилось введенное Л Н Гумилевым понятие пассионарности, характеризующее повышенную
э’ногенетическую активность отдельных элементов этнической системы Заметим что представление о пассионарности от-
дельных элементов системы близко по своей сути представлениям И Р.Пригожина о спонтанной активности материи В этом
плане этнологические выводы Л Н Гумилева предвосхитили болеа общий по форме результат системодинамики И Р Приго-
жина Достоверность прогнозов исторического развития этногенетической теории поражае’ чк Л Н Гумилевым были пред-
сказаны границы и очередность распада СССР с выделением особых районов, развитие событий с которых будет решак щкм
для русского э’носа.
Важными направлениями практического применения системных ipедставлений стали сформировавшиеся к настоящему
времени в самостоятельные разделы системного анализа «теория практики» (термин введен Акоффом) и теория проектиро-
вания
Другим относительно независимым направление* развития системного подхода было развитие операциональных идей
в философии и естественных науках Строго разделить операциональные и системные представления невозможно Имеет
смысл говорить об акцентах, которые делали те или иные авторы при выражении своих взглядов. Чтобы сформулировать
суть операциональных представлений, остановимся на принципиально противоположной точке зрения Лучше всего она вы
9
р .ж®на в механике Ньютона и сзстс г в том, что научными знаниями могут считаться только те которые ие зависят от иаблю
датегя (человека), т е являются объективными Весь европейский «рационализм» XIX века базировался на этой точке эр?
-<г1я В протироположнссть европейскому «рационализму» в среде русских ученых, общественных деятелей, литераторов в
середине XIX века сформировалось течение, известное в мире как «русский космизм» Течение это нельзя назвать школой,
it ,рс это вираж® w мировссгр/я’ия, отражение этнической традиции или стереотипа мышления народа. Это подтверж-
дав' я тем фактом, что например на позициях «космизма» стояли философы и литераторы, базирующиеся на народных
оадг'циях В С Соловки,’I b Федорее П А Флоренский, Л В Толстой Ф М Достоев.кии и др Близки го взглядам к теме
^ию юсмизмабыли такие ученые, гак Д И.Менделеев, h М Сеченов, В И Вернадский и др.СТ ровная идея космизма состоя
ла в том чго Природа и Человек jto тесно связанные составляющие единого цело! о, единсго космоса. Разгибаются очи
также г тесной связи Познание Присоды человеком видоизменяет Природу, а преобразование Природы Человеком должно
по®эбразорывать и Человеки, 7 е ег о Разум Космисты считали, что мысль, создание это такая ж® принадлежность Приро-
ды, как и материальные тела « галактика, микробы камни. .»
Естественным следствием философии космизма является сперационализм в построении научныхтеорий. Истинно науч
ными знаниями являются те что включают наблюдателя (человека) в устанавливаемые законы. 5 начале XX века такая пози
цич получила подтверждение и в конкретных науках Наибольший резонанс вызвали новые положения в таких физических
теэриях, как квантовая механика (соотношения неопределенности 1 ейзенберга) и теория относительности (преобразования
<Ъэенцау Отметим, что если Гейзенберг сразу принял парадоксальный для физиков то'о времени вывод о тем, что наблю-
дая некоюрьм параметр мы вносим в неге и в п«раметр, связанный с наблюдаемым соотношением двойственности, обяза
тэльно- принципиально не уменьшаемое до нуля, возмущающее воздействие, ’о mhoi ие физики, в том числе и Эйнштейн,
сам включивший в картину мира в качестве обязательно составляющей наблюдателя, не могли принять этот вывод иапри-
м°р "йнштейи писал «Vp могу представить что мышь, смотря на мир, изменяет его» В дальнейшем, операци
опальны® представления слившись с системным подходом породили новое методоло!ическое направление, которое можно
назвать операциональной системодинамикой
12 ОЛРЕДЕлЬ ЧПЕ,СВОЙСТВА И СТ РУКТУРАСИСТЕУ
1ущег-вует множество определений система 'Аобы разобраться в существенных и чисто формальных различиях в
этму определениях В.И Садовским был проделан типологический анализ труппы из 40 определений понятия «система». Все
многообразие опоеделений, как было показано В И Садовским, можно разбить на три группы
1 наиболее многочисленная группа определяет систему через понятия «элемент», «связь», «целое», «отношение»,
«целостность»,
2 определения системы через понятие «вход» «выход» «упоавление», «переработка информации (или какой-либо
другой субстанции)»
..пределе 1ия систем юж некоторых классов математических моделей
Рассмотрим первую группу определений понятия «система». Каждое определение, входящее в эту труппу, можно раз-
ложить на шес^ь составных компонентов
' характеристику исходных образований, составляющих систему,
харагтеристику сочетания исходных образований
/ фиксацию наличия отношений и связей между исходными образованиями,
С характеристику образования, полученного при наличии первых тоех компонентов
/ Фиксацию функционирования такого сложного образования,
на/ичие дополнительных характеристик.
Прорпдрньый В И Садовским анализ прежде всего показал крайнюю неоднородной d описания в разных определениях
одного и того же компонента. Например, при указании исходных образований, составляющих систему с разных определе-
ниях используются следующие термины «элементы», «части», «части компоненты», «физически® компоненты», «единицы»,
«объеюы» «факторы», «атрибуты», «свойства», «вещи», «сущности» итп Характеристика сочетания таких образований
выражается к тажие терминах, как «совокупность», «множество», «группа», «комплекс», «соединение» «собрание», «се-
рия», «размещение» и т п. Характеристика наличия отношений и связей между исходными образованиями дается в следую-
щихтерминах «взаимозависимость» «взаимодействие», «связность», «соотнесеиность», «соединенность», «наличие отно-
шений» итп Для характеристики сложного образования, полученного сочетанием трех перечисленных компонентов ис-
10
пользуются терминь «целостность» «совокупность», «интегрированное (органичное организованное) целое», «це/^^т^ая
единица» «сложное единстве», «сохраняющая тождественность группа», «комплекс», «интегрированный ансамбль» сот
дельная сущность», «частично взаимосвязанное множество», «вещь», «серия» и т п
Терминологическая несднооодность описания понятий, входящих в определение системы, является следствием то'и,
что дс настоящего времени в '•истемнок подходе отсутствует единая общепринятая терминология и автооы базируются глав-
ным образом на интуитивном подходе к выбору т°х или иных терминов. Проведанный В И Садовсгим анализ позволяв уста-
новить взаимосвязи мсжпу разными компинен’ами входящими в опреде нния си> темы
В подавляющем числе определений, входящих в первук групп/, указываются исходные образования, составляющие
систему, даются характеристики сочетания исходных обраюганий и (или; образование, полученного сочетанием 1ервых
трех компонентов, утверждается непосредственное наличие связей и отношений путем фиксации наличия связей и сноше-
ний между исходными образованиями или через характеристику, образования, полученного при наличии первых трех ком
понентов Остальные компоненты рассматриваемых определений нося вспомогательный, конкретизирующий характер
В нско’орых определениях отсутствуют один или несколько основных компонентов. В этих случаях определение систе-
мы носит сокращенный хавактер Крайне редко встречаются определения, в которых отсутствует характеристика исходных
образований, составляющих систему В таких определениях акцент делается на характеристику образования, полученного
при наличии первых трех компонентов, и фиксацию функционирования такого сложного образования Если в определении
системы отсутствует характеристика сочетания исходных образований или характеристика, образования, полученного при
наличии первых трех компонентов, то признак целостности системы задается фиксацией связей и отношений и, как правило,
указанием дополнительных характерно>ию При отсу|ствии фиксации наличия отношений и связей между исходными образо
ваниями и характеристики образования, полученного при наличии первых трех компонентов признак целостности системы
задается через характеристику сочетания исходных образований я дополнительные характеристики Следует стмс’ять что
перечисленные типы исключений встречаются достаточно редко, н moi у* рассматриваться как сокращенные формы опреде
ления системы через понятия «элемент», «связь», «целое», «отношение >, «целостность».
ha основании проведенного анализа В И Садовский делает вывод, что первая группа определений системы является
базовой, характеризующей большой класс систем Дополнение указанных определений такими характеристиками, как < вход,,
«вьход», «управление», «переработка информация (или какой-либо другой субстанции)» характеристиками второй труп
пк. определений понятия «система» - приводит к конкретизации базового определения и задает определенные классы сис-
тем Определения третьей группы можно рассматривать как магматическое выражение базового определения илика^ пост
роение более широкого класса математичеслих моделей, в терминах которых осуществляется постепенный переход от неси-
стемного к системное исследованию
Приведем некоторые наиболее типичные определения сисгем К первой группе можно отнести следующие определения
СИС"°МЫ
Множество элементов находящихся ь отношениях и связях друг с другом, ксторы? образуют определенную п^лост
кость, единство (БСЭ, 3 s изд ).
. Некотооаясовокупностълюбогородазлементов^еждукоторьмиимеклместоустойчивыесвязи^вчипНиковН Ф 1966г;
Множество объекте0, на которых реализуется заранее определенные отношения с фиксированными свойствами
(Уемов А.И., 1968г)
Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии (Берталанфи, 1969г.)
' Целое, оставленное из многих частей (Черри, 1972г.)
( Набор элементов, связанных таким образом, что изменение состояния любого элемента вызывает изменение состо-
яний других элементов (Шефер, 1974г.)
О Совокупность ззгимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как цело0 Перегу
дов Ф И , Тарасенко Ф.П., 1989г.)
В качестве примеров определении системе, которые можно отнеси ко второй группе укажем следующие
О Устройство, процесс или схема которые ведут себя согласно некоторому предписанию (Эллис, Людвиг, 1962г}.
3 Устройство, которое принимает один или более входов и генерирует один или более вьходов (Фокс, 19пг'
> Ограниченная в пространстве и во времени область в которой части-комлоиенты соединены функциональными от-
ношениями (Миллер, 1965г.).
ь Средство достижения цели (Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П , 1989г)
Характерным примером определений, относящихся к третьей группе, является следующее определение системы
11
Рис. 17. Геометрический образ иераохической системы
Обозначения С - система, Э элемент.
. Математическая модель любого физическое устройства (Бут, '9&7г)
Сисгемы в общем случае являются открьгыми, т е могут обмениваться со средой своими составляющими частями
субстанцией Субстанцией системы может быть энергия, вещество, информация или интеллект
Система гак понятие наделяется рядом свойств В принципе, ука^анн^'е свойства могут быть сЗюрмулировань в ходе
самого анализа общих закономерностей оазвития си^ем
Пэиведсм основные свойства и особенности скстемь как понятия в системном анализе
1 Системы иораохичнэ по своей структуре
7 Сгойстза и проявления системы имеют эмерджент-ый характер
5 Системы допускают множественность интерпретации и <юпекю? описания наряду <* их единством в рамках рас
сманиваемой системной целостности
4 системы обладаю’ целенаправленной действеннссгпю
б Системы взаимосвязаны с окружающей средой
6 Системы обладают hhiеграгивной целостностью по отношению к
О собственным составляющим,
О окружающей среде.
В силу всеобщности понятия «система» элементы, из которых состоит система сами могут быть представлены в виде
систем, состоящих нз элементов другого иерархического уровня Продолжая подобную процедуру дальше можно любую
сисему представить как некоторую многоуровнег/ю иерархическую структуру (см рис 1.2), Заметим, что а случае структур-
югс подобие систем различных иерархи
ч^ских уровней, сис~ема може’ быть пред-
ставлена кок фрактальная структура.
Эмерджентюсть своиств системы оз-
начает принципиальную их несводимое™ к
сумме свойств составит х частей системы и
невыводимое™ свойств целостного обьек-
та из свойств составных частей Обуслое
леииостп свойств цело го свойствами частей
проявляется не непосредственно, а через
связи Связь в системном исследовании
вытлает как гогнолравный предмет ис-
следования Связь можно определить как
ус™йг,и°ое взаимодействие Устойчивость
порождает определенность, а определен-
ность это уже свойство Свойства целого возникают в результате сопряжение элементов и связей между ними. Связи явля-
ются своеобразным материалом, формирующим целостные свойства системы Отмеым, что субстанциональной основой связей
могут бь ™ энергия (энергетическая связь}, вещество (вещественная связь), информация (информационная связь) и интел-
лект (интеллектуагоная сря^ь/ Эммерджентносг» свойств системы хорошо иллюстрирует известная детская загадка. А и Ь
сидели на трубе. А - упало Б пропало Ято осталось на трубе7 Хорошо известный всем ответ - И, т е материализованная
связь между А и Б
Множественное™ интерпретаций и аспектов списания системы является проявлением операционального характера си
стенного представления действительности, те представления Объект Преобразователь^Субъег. 6 зависимости от сте
пени разли ihmocth тех или иныхгооон реально'о Объекта Г реобразователем, целевых установок и цели системного пред
□ арления Исследователя, а также уровня его комиетен’пости, возможны различные интерпретации и варианты описания
системы Таким образом, системное предста*ление реальной ситуации является сугубо персонифицированным представле-
нием и отражает не’слько структуру реальнь х связей, но и степень структурированности знаний самого системного аналити-
ка.
Действенность системы проявляется в том, что в плане взаимодействия с окружающей средой она выступает как неко-
торый преобразователь (преобразуемой субстанцией являются энергия, вещество, информация и интеллект) В соответствии
с этим сис ема представляется как едииство двух основных компонентов
л потока преобразуемой субстанции,
12
) конструкции, образуемой относи-
тельно неподвижной субстанцией
При входе в систему поток раздваи
вается, давая начало
Ъ функциональному преобразоеа
юлю (функциональному процессу,
z совокупное к процессов обеспе-
чивающих существование системе!
Действующая система становится
деятельной, если в состав ее конструкции
вреден деятельный субъен - элемент
формирующий и поддерживающий целе-
вую установку системе! 1аким образом,
деятельная система функционирует целе-
направленно - в соответствии с целью,
которую формирует субъект как отноше-
ние к результату' своей будущей деятель-
ности Результат деятельности системы
выражается через лараметры, характери-
зующие полные входной и выходной ПС-
ТОКИ и конструктивные свойства системы
на начальный и конечный моменты дея-
тельности. Схематически деятельная си-
стема изображена на рис 1 3
Как следует из приведенных рас-
суждений понятие функции играет важ-
ную роль в вопросах системо-образова-
ния и является одним из центральных по-
нч’ий системного подхода функция сис-
Рис. 13 Схематическое представление структуры деятегонои системы
Обозначения
С система,
С* надсистема (окружающая сорда),
К конструкция системы
I элемент формирующий и поддерживающий целевую установи у системы (деятельный
субъект),
F -функциональный преобразователь,
V функциональный вход,
G вход, обеспечивающий жизнедеятельность системы,
Е внеинеецелеполагание,
Ф вход которьи может оассматриваться как возмущающее воздействие,
W целевой функциональный вь кпд,
Н - часть продукта, возвращающаяся в систему для обеспечения еежизнедеятельносги,
Е* - измененная целевая установка системы (рекламановых целей функционирование системь)
Г - отходы жизнедеятельности системы,
О - основной производственный процесс (процесс поддержания конструкциям системы деятель
мости функционального преобразователя,
R процесс обеспечивающий конструкционную целостность системы,
U процессы управления,
(к*} 'юеокупностьтехнических средств составляющихконстоуктивную целостность системы,
А - востребованная надсистемой часть выхода включенная в трофические цепи,
В - невостребованная надсистемой часть выхода не вклоченнал в трофические цепи (отходы)
темы определяет основной характер ее связи с окружающей средой.
Системное окружение - это реальность, которая описана на языке данной теории и имеет значение при описании рабо-
ты данной системы Из числа внешних взаимодействий системы вь деляют ее целе₽о? взаимодействия с объектами рассмат
риваемей надсистемы Совокупность таких взаимодействий образует процесс Функционирования системы Остальные взаи-
модействия рассматривают хак условия, накладываемые на работу системы внешней средой
Определенный тип связи между элемен-ами внутри системы формирует определенный устойчивый тип отноиений с
системным окружением - средой и наоборот. Эти отношения системы со средой, проявляющиеся в определенном виде
обмена субстанцией системь и среды называют функцией системы в данной среде.
13 КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ
Полезность классификаций заключается в том, что они дают возможность при наименьших временных затратах создать
представления об основных особенностях той или иной области знания В связи с этим рассмотрим некоторые классифика-
ции систем
По виду связи между элементами системы можно подразделить на
О объективные и
i субъективные
Объективные системы формируются по принципу однотипности существенных различимых взаимосвязей между эле-
ментами. Примером такой системы является Солнечная система система небесных тел, находящихся в поле притяжения
Солнца.
Субъективные (антропогенные) системы формируются через отношение субъекта к элементам системы Например снс-
13
тем% (остсяшзя из элементов отобранных по следующему поинципу люди общение «которыми доставляет мне удоволь-
ствие.
Г о характеру cf язи с окружающей сэедой системы делятся на
открытые и
закрытие
Отюышр системь' Э'о ’а^ие множеств элемг-птов, которые motvt обмениват ci с окружающей средой составными
частями субстанцией
За^рь . системы обмениваются в каких либо различимых количествах субсгаацнеЙ со средой
Г|с виду преобразуемой субстанции -энергия в^щегво информация интеллект' системы подразделяются на следую-
щие 'руппы
энергетические системы
вещественные системь
ичформационные системы
1 интеллектуальные сигамы
В зависимости о наличия или отсутствия в системе элемента формирующего и поддерживающего целевую установку
системы делятся на
действующие и
деятельные
Действующей системой называю7 чакую которая имеет определенный гип взаимосвязи с внешней средой - выполняет
определенную функьию в данной среде или другими словами имеет опрсдел°ннь й вид действия, а также не содержит
внутри себя элемента формирующего и поддерживающего ц°левую установку .истемы
Деятельная система в отличии от действующей содержит внутри себя субъект деятельности - элемент формирующий и
поддерживающий целевую установку системы.
2. СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Моделирование использовалось человеком за долго до того, как сформировался системный подход как определенная
концепция Поэтому в литературе можио встретить множество определений понятий модель и моделирование, которые от-
ражают только отдельные стороны этих понят ий и не носят системного характера Чтобы подчеркнуть системность процесса
мод пирования в данной заботе будем говорить о системном моделировании Само понятие «система» также будет рас-
сматриыться с позиций системного анализа Общие свойства системы будут частично детализировано! при классификации
моделей по тем или иным параметрам Моделирование же будет оассматривагься только как построение тех или иных моде-
лей системы. Вопросы, связанные с использованием моделей, будут частично затронуты в разделе, посвященном решению
задач выбеоа (принятия оешений).
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СВОЙСТВАМОДЕЛЕЙ
Модель (модельная система) система, являющаяся заместителем оригинала и удовлетворяющая ряду требований,
т.е. обладающая следующими свойствами
1 Целевая адекватность, т.е. модель отражает цель (целевую установку) субъекта исследователя или проекти-
ровщика Например, при трактовке результатов эксперимента в зависимости о’ целевой установки будут построены совер-
шено разные модели так, если перед субъектом стояли задачи
й выявить несоответствие полученных данных и имеющихся теоретических представлений,
У доказать справедливость определенной теории,
у аппроксимировать даниь!е для редения задач интерполяции,
построенные модели О1ажутся существенно различи»™
2 Функциональная адекватность - модель отражает функциональные свойства оригинала Например, математи-
ческое моделирование оаботы сердца зто моделирование его как насоса, обеспечивающего поток крови в ’еле организма,
а не как эволюционирующей в организме биологической ткани Или, например, работы пресса - это модель сжатия тех или
иных материальных тел, не модель возвратно-поступательного движения механизма.
ы согскупчэ ти а^тернатигных > иерархических структур (см рис l р
тнин, (1ереда-.и и ч мнения нреочальнато и <"6i)ел”а“4еского тна-ия
Обозначения И - направление иерархических связей, А - расположение альтернатив
14
3 Структурная адекватность модель должна воспроизводить структуру оригинала Налримео, модель пред-
приятия должна отражай структуру технологических пространственных, социальнь х, экономических и др связей между
его элементами
*- Доступность и удобность проведения различных аналитических и синтетических {исследовательс-
ких и проектировочных) операций
Как следует из приведенного определения модели, м<делииозам‘- отрада i не только свойства chc'-mli оригинала
но и характеризует це/и и степень компетентности губима трэчще'о, ищр или использующее модати Таки**
образом, модел| персонифицированное отображение ори> икала а ^ледователг но,
1 модельгое представление поливариангно (неэд юзпачнс,,
масле'' ва д' лги сбраз'
МОД1 nt- СПС- ^6 фсрмнро
Кроме перечисленных, нсоб
ходимо указать и такие важные
свойства модели, как конечность ее
иерархической организации Дан-
ное сеойс! во имеет определенное
ограничение, а, именно, для фрак
альных структур Фрактагь обла-
дающие свойством самоподобия
целого и элемента (элемент имеет
структуру аналоы’чную структуре
целого), можно рассматривать как
модели бесконечных иерархически
организованных структур
Следствием иерархического
характера модельного представ-
ления является иерархическая по-
этапность процессов познавательной и проектировочной деятельности Движущей силой перехода на следующий иерархи-
ческий уровень модельного гоедстаьления является наличие различимо х несоответствий между прообразом и его моделью
(образом)
Наличие определенных движущих сил процесса моделирования приводит тому, что модели псстопшю развиваются
моделирование носи' эвогю1щонний хаоагтес Заметим, ‘цо движущие возниьнув ^а одном иерархическом урсвн₽
приводят к развитию модели 1ь следующем и^оаохическ'м уровне Данный вывод имеет аиа’’О”ию с и*‘Р*счои теоремой
Геделя о том, что доказать непротиворечивость chciем* аьсиом можно только в рамках белее обшей теоретичрекои струк
туры Стадии формирования движущих гип модельной эволюции стадии моделирования - были рассматривались ещл в
работах А А Богданова, который отмечал что индивид, выделив себя как некоторую целостность одновременно погасил
с^бя в проблемную ситуацию взаимодействия индивид - среда. Таким образом, гроблемнаяситуациявозиимас самоссзна
нием человека как индивидуальности. В сгаднях восприятия проблемной ситуации и, следовательно, в стадиях моделирова
ния наблюдается определенная последовательность от иррационального восприятия (моделирования) к переходу иа уро
вень рационального восприятия (моделирования) Если на у ровне иррационального восприятия проблемней ситуации субъект
только фиксирует «что-гр не так», <чтс ’□ надо делать», то на уровне рациональною рассмотрения проблемы выявляются
на iecTsennые и количественные несоответствия между оригиналом и моделью, формализуется цель моделирования и стро
ится та или иная Формализованная модель действительности
22 СИСТЕМНЫЕ КД \ССИФИКА111111 МОДЕН ЕН
Модели как варнак 'истемчого представления действительности могут быть классифицированы по тем же параметрам
по которым были классифицированы системы Вместе с тем возможно построение и более детальных классификаций
По целевой направленности модели можно подразделить иа следующие группы
1 познавательные (аналитические, исследовательские), являющиеся отражением существующего состояния объекта,
15
деятельные ('интетичо^ие, проектировотные), отражающие желаемое состояние объекта
Первая группа моделей отражает аналитической этап эволюции операциональной системы Сбъек’ >Преобразова"е
ль Субъект, вторая ^интетическии тап эволюции операциональной системы Объпкт-Преобразователь< Субъект
классификацию моделей f соотесгствии с иерархическими уровнями по1наватэльной деятельности можно представить
в с л едкющем виде__________________________________________________________________________________
Уровни позиавагель^ой деятем ио ти Модели
Иррациональная деятепьность (и* гуитивное восприятие деис’ви ельности) 2 Образке восприятие дейстрителнког’и Р Национальное 'формализованное) восприятие 1 Интуитивные модели i Модели образного представления i Формализованные модели а) логические структуры б) общие теории (концепции) в) частные теории, ) эмпирические обобщения
Обметим что образное восприятие можно рассматривать как пограничную область между иррациональным (интуитив
ным) и рациональным век приятием действительности При этом в качестве образного моделирования можно рассматривать,
например, занстия живописью, скульптурой итп
В зависимости ст тог < капая модель строите я аналитическая и,пи проектировочная - последовательное’ь модельного
построения меняется. Если построение аналитических моделей идет обычно в направлении эмпирические обобщения-час
>№ теории общие “еориии г д, то порядо- постр,ения проек'ировочных моделей, ^ак правило, противоположный инту-
итивна модели=>модели образного представления -формализованьемодели Заметим, что наличие определенного опь*
та в построении моделей может привес^ к возможности изъятия тех или иных стадий. Например вместо построения новой
модели для эмпирического обобщения некоторых результатов может бь,ть использована уже имеющаяся модель, если ана
логичные результаты ранее подвергались "юоцедуре эмпирического обобщения
Классификация моделей по виду превалирующей субстанции, подвергающейся функциональному преобразованию, и
ее количественному содержанию в моделируемой системе может быть представлена в следующем виде._
Вид субстанции Количество субстанции
Мало Велико
Энергия Обычные Энер<окоитические
~ащеа во Малые Большие
И-боомаций Поостые Сложнь е
Интеллект Индивидуал» ные Групповые
Классификации математических моделей по виду оператора, описывающего функциональное псеобразование системы
можно подоазд°лить на 4 группы Прежде все'с в зависимости ст характера априорной информации о виде преобразующего
оператора они делятся на
v модели вид преобразующего оператора которых ие известен (модели «черного ящика»)
1 модели, вид преобразующего оператора которых известен с точностью до значений параметров.
л модели, вид преобразующего оператора которых известен полностью (модели «белого ящика»)
В зависимости от математического вида моделей их обычно подразделяют во-первых на
/ инерционные модели (модели с памятью) к
1 безынерционные модели (модели без памяти)
Во-вторых иа
замкнутые модели (модели с обратной связью) и
' разомкнутые модели (модели без обратной связи)
В третьих на
О линейные модели,
квазилинейные (линеаризуемые) модели,
нелинейные модели
16
Вариантность и альтернативность модельных пэстгоений приводит к необходимости решения пробами выбора луч
шей модели Проблемам подобного тига а системном анализе посвящен отдельный раздел Соответствующие теории в сис
трмном анализе обычно называю7 теориями принятия оешений Наиболее разрабо7аннас группа алгоритмов решения задач
выбора базируется на критериальном подходе
23.ПОСТРОЕНИЕ К Н1ТЕРИЕВ
Критерия это количественны3 модели ка^есг?«»няык по своему хеодгэоу целей системного исследования Ухе самс.
формальное несоответствие количественного характера критерия и качтсвеннст характера цели неизбежно приводи’ к
р^хождению м°жду целью и ее критериален^ * выражением Поэтому одной из важнейших задач системного анализа явля-
ется построение 7аких критериев, ксторьр адекватно отражают цели системного исследованья i Ис'емнаге анализа или
системного проектирования Постоянное продвижение е направлении пос’ооения адекватных цели исследования критериев
приводит к множественности критериальных моделей
Под критерием в системном анализе понимается некоторое числа сопоставляемое с альтернативой и удлвле7воояющее
условиям
лучшей в каком-то случае альтернаиве соответствует большее значение критерия (эквивалентным альтернативам со
7тве7ствуют равные значения критериев),
критерий принимает неотрицательные значения
наилучшей альтернативе из множества, на котором осуществился вь бор, соответствует, как правило, значение кри-
терия равное единице
Из приведенного определения можно заключить, что критерий являе7ся математической моделью, устанавливаю
щей взаимнооднозначное соответствие м^жду множеством альтернатив и множеством действительных чис°л из громе
жутка [0, 1]. В математической форме определение критерия выразится в виде функции
/? * R(X),
где X—альтернатива, /? - критерий Графически указанная зависимость проиллюстрирована на рнс. 2 2
Рассмотренная ситуация иллюстри-
рует случай, когда каждая альтернатива R I
оцениваетсятолько одним критерием На
практике часто встречаются случаи, в
которых аль7ернативы имеют множе- &5 *
стенные проявления свойств и, следова
тельно должны быть оценены различны-
ми гэ виду мо/ельно'о выражения кои
териямя В этих случаях решение задачи
выбора существенно затрудняется Од-
ним из вариантов ее решения является
Xf Xz Х3 Х4 Ху Х(/-2Хл/./Хл'
Рис 2 2. Зависимость значений критерия от альтернатив X
Xi
сведение многокритериальной зада-ж выбора к однокритериальной путем построеиия суперкрнтерия
R„(X) = Ra{Rt(X), R,(X),.. RK(X)),
где R,(X), R?(X), ... Rx(X} - частные критерии
Таким образом построение конкретного вида суперкритерия заключается в создании конкретной математической мо
дели, связывающей несколько частных критериев - /?/%/, R?(X), .. RK(X) - в единый суперкритерий R0(X)
Существует несколько наиболее часто используемых на практике вариантов построения суперкритерия Рассмотрим
два из них, являющиеся наиболее простыми по Форме
Построение суперкоитерия по аддитивной модели /?„ = 2" а /? / 5
Построение суперкритрич пс нультипликатиЕной модели Ro = 1 П(1 aR/S)
В приведенных выражениях использованы следующие обозначения а. весовой миожитель, S параметр размерно-
сти, сводящий члены сумма кодной размерности или к безразмерному виду, Ги П- символы суммирования и перемножения
членов.
17
3. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ
Нрин^ти3 решиий или выбор один из важнейших этапов системного исследования В настоящее воемя раздел
системного анализа, посвя'ценчый построению алюригмов выбора и разработке процедур выбора является, ло-е.идимо-
mv, наиболее формагиз^вагныи Активное использование математи’ \ них методов при решении <адач выбора привело к
ом/, ггп с процессе принят* > решений стала шипе ио нтгэльзовегь я гемг ьют^рная техника автоматизируются отдель-
Ht е с/^меч ь пр VA'.p вь'бооа и разр-='ать’ра< < ч \ип ктью комьюГм<ироьачиь’е системь сыбора-компьютерные
э^леегг-ые с>стеь4-!.
31 ЗАДАЧ П ВЫ БОВА В СИСТЕМНОМ ЛИА?! ИЗЕ
Необходимость выбора связана с неодьозначностыс - многовариантностыс - тех или иных решений три системном
ат ализе и системном проектировании деятельности
Под выбором в системном анализе понимается процесс сокращения числа альтернатив, в конечном счете, до одной
альтернативы Выбор возможен в том случае, когда существует правило определяющее целевое предпочтение альтернатив
ВьАоо того или иного способа принятия решений и в некоторой степени организация соответствующей процедуры принятия
решений зависят от ряда факторов
I . иерархического уровня организации альтернатив - ин-уитивныи, образного представления формализованный,
2 числа выбираемых альтеонати в
3 степени оазрабо-аннос™ способов и пр< дедур выбора,
4 . имеющихся v выборщика ресурсов, в том числе и временных
Процедуры выбора по характеру условий, в которых осуществляется выбор и имользуемым при этом методам подраз
деляются на группы Классификацию указанных групп можно представить в следующем виде
По признаку итерационное™ процесса принятия решений выбор делят на
2 однократный и
. гоЕ-орнь й, включающий и процедуры селекции
В зависимости от количества лиц принимающих участие в процедуре выбора выделяют
" индивидуалоный выбор и
у рупповой выбор
В заяисимосчи от условий, в которых осуществляется процесс индивидуального выбора говоря7 о выборе
в /слориях определенное™ или
ч условиях неопределенности
Групповой выбор в зависи 'ости о* характера и С'е"еии epiанизованч-ости множества выборщиков подразделяют н;,
' коалиционный,
. кооперативный или
1 конфликтный
Классифицируя способы выбора чо используемым моделям, их подразделяют в зависимости от общей теоретической
концепции, на основе которой строятся рассматриваемые процедуры выбора В качестве примера можио вь делить следую-
щие концептуальные системы
2‘ критериальный язык описания выбора,
у язык бинарных отношений,
язык функций выбора
В дальнейшем подробно будут рассмотрены только некоторые из наиболее часто используемых процедур выбора.
3 2 ОДЮРАТНЫП ИНДИВИДУАстТЫЧ>1 й ВЬ' БОР
Любой выбор по своей природе является в какой то степени повторным, та» как учитывает предыдущий опьг решения
задач гыбооа- как минимум, на уровне предыстории системы. Тем не менее, если некоторые формализованные процедуры
выбора используются в конкретном случае однократно, говорят об однократном выборе
Наиболее просто строятся алгоритмь одиократиото индивидуального выбора в условиях определенности. Для реше
ния задач выбора в таких случаях используют различные языки выбора По-видимому, самым разработанным, часто и эф-
18
фективно использующимся является критериальный язык описания выбора
Понятие критерия и некоторые способы постопения критериев были рассмотрены ранее, поэтому перейдем соазу же к
о'исанию соответствующих процедур выбора Если каждой альтернате ссг оставляется только один критерий, ю такой
выбор называется однокритэриальньгм и магзматияп< ки осуществляется как решение задали о ыскания аргументе критери
алI ной модели, сбесп*чирающ* т максимально* знание критерия рафические решение дайной задачи чэсиглюлриро
вачо на рис 2 2 Математическая запись реп ения задачи ьь борас этом случае будет им*ть вид
X* - arq тат RjX)
/х;
где X* искомая альтернатива {Xi} множество альтернатив, иа котором осуществляется выбор R(X) - ^ри ерий
Простая в случае однокритсриального выбора задача существенно усложняет .я если каждой ал ьт*р||а'ив₽ сонэсгар
ряегся несколько коитеоиев Выбор в ’акой ситуации называется выбором z условиях многокритериальнссти Причиной мио
территориальной оц°нки альтернатив явля°гся иеоархичнсс1 ь их системной организации и мно'оаспектностс проявления на
каждом иераохическом уровне Существуют различные подходы к решению садам выбора в условиях многокритериальное
ти В качестве наиболее распространенных на практике используют следующие четыре подхода.
Сведение многокритериальной задачи к однокритёриальной Сведение к однокритериальной задаче базирует
ся на построемии суперкритерия Некоторые сгособь построения суперкритерия рассмотрены в разделе 2 3 После того, как
суперкритерий построен, задача практически сводится к однокои’еоиальной и решается элементарно - соответствующая
процедура описала ранее
Метод условной максимизации другоЙ часто используемый сгособ решения задач выбора в условиях многонриге
риальчости Данный метод приме-яют в тех случаях, когда в множ-стве кригерне= мож го выделить един критерии, напри
мер R как главный, аэсталпные критерии рассматривать как дополнительные
Решен». задали вь бора при этом можно представить как нахождение условного зксюемума основного критерия
X* = arg I'maz R.(Xj / /?в,= R\,l
X е IXt)
ИЛИ
X* = arg {тах/ЦХ//И„,>R*J
X e IXJ
1Де R* - знамени i ограничений накладь ваемых на дололиительные критерии Первый вариант соответствует жест-
гим ограничениям а второй мене* жестким дополнительные ^рит*рии (R z) ие до-Жг-ы опускаться по своей величине
ниже н.ко'орых наперед заданна значений
ocBbrxrtbi и другие еэоионты решения задзч выбора в условиях кпгда -оитерии являются оазноеажными например
метод уступок, суть которого заключается в следующем Критерии выстривакж 1 в гоимдке убывания их важности Отыски
вазтсч лучшая аЛо’еина’ива по т*рвому критерию Определяется <^уьтупка» AR1 для первого критерия т е величина, на
которую выборщик согласен уменьшить достигнутое значение самого важного критерия чтобы за счет сделанной усгугки
попытайся увеличить, если это удастся, значение следующего по важности критерия. Процедура продолжается дс тех пос
будет измениться выбранная альтернатива.
Поиск альтернативы с заданными свойствами еще один сгособ решения задач выбора в условиях многокрите-
риальиэсти Этот способ используют в тех случаях, когда заранее известны значения частных критериев или их границы
другими словами, заданы целевая ючка или уровни притязания
Задача выбора в данном случае заключается в том, чтобы иайти альтернативу, удовлетворяющую заданным требовани
ям, либо, если такой альтернативы во множестве исходных альтернатив чет найти альтернату, которая имеет параметры в
некотором смысле наиболее близкие к заданным.
Математически гостарленная задача решается следующим образом Определяются желательные значения коитериес
искомой альтернаты целевая точка (уровень притязания) На множестве алнтернатив ищется такая, которая имеет
значения критериев, совпадающие с заданным уровнем притязаний - R= Rf^. Если подобной альтернативы не найдено, в
пространстве критериев вводится метрика, определяющая степень их близости. В построенном метрическом пространство
критериев отыскивается альтернатива, обладающая наименьшим расстоянием до заданио'о уровня притязании В качестве
метрического пространства критериев может быть использовано декартово пространство или пространство с более сложно
заданной метрикой В качестве такого примера приведем метрику, использованную при решении некоторых задач выбора
<i(R,R°) (L (cl / 3.) I R - /?«!1
19
где весовой нножиге; ь S параметр оазмерноги к я которое положительное чи^ло
Суще-тяую! и други» меоы близости в прогоаныге критериев И-лользов^ние той или июи метрики диктуется специ-
фикой конкретной задачи вь бора
Нахождение множества Парето - четвертый полностью шиомализорэнный способ решения задач выбора а усло-
ви> > мноюгри ериальиос’и Особенность данного способа со )и> р отказе ст выделения единственной в некотором гмыс-
л» г-аилучшеи альтернативы Поетпоч’ени» одной альтернативе г^р- ц другой г 'даек <только если гео^ая по всем -ритери
ям ру шгз pt >р )ч В случче когда одна алотернати’а являете 1 ту я?“й по сравнению с другой ло одному Критерию а после
дня а является лучше нервен по доугому критерию, рассматриваемые альтернаты признаются несравнимыми В результате
шрц»дуры nof арно с сравнения а шронатиЕ отбрасываются худшие по вегы -ри’ссиям а принимаю’сл несравнимые (не
д-,миниоуемн i ггь*»р^ативы ксюрве и образуют так называв, mhoxc’fc Паретэ фоцедуоа выбора считается закон-
->еннои когда сформировано множество Парет-
Язык бинарных отношений явлчо’с? богее общим по сравнению кгитериальпим языком На языке бинарных отно-
шений строятся _акие алгоритмы принятая р»ш»иий, которые позволяют осуществить выбор в тех случаях, когда невозмож-
но оценить предпочтительнее^ одной отдельно рзятой альтернативы но при сравнений двух альтернатив можно найти осно-
вание для выделения более предпочтительной Прим°ром, подобных процедур являются спортивные состязания Чапример,
из множества теннисистов, даж» при изеестньх рейтинговых показателях, трудно и высокой степенью достоверности опре-
делить сильнейшего на настоящий мпме т (рейтинговые показатели отражают ситуации сложившуюся в прошедшем), ио,
У'троив соревнование м»жду двумя гечнисистами. мож о ответить на вопрос кто является сильнейшим в дайной паре?
' riHdpHniM смешением R ча множестве альтернатив {XJ Нсыь еае’ся множество tr-х пар /(Xf XJ} Зада’ь бинарное
отношение R этс некоторым способом задать все парь1 (X? Xдля которых выполнено отношение R
Основные положени,*1 языка бинарных отношений состоят ° следующем
\ отдельная альтернатива не оценивается
2 для каждой парь альтернатив (Х1, Х2) можно установить, что
одна из них (Х1/ предпочтительнее другой (Х2) Х1 > Х2,
либо они равноценны Х1 = Х2,
либо они не сравнимы XI Х2,
3 отношение предпочтения внутри любой пары альтернатив ие зависит от остальных альтернатив из множества, в кото-
ром осуществляется Вотбор.
Г> системном анализе распространены следующие основные алгоритмы выбора, построенные иа языке бинарных отно-
шений
пс-оебор всех пар (X, XJ принадлежащих R,
?аданиз матрицы предпочтения
/ задание графа предпочтения
’ задание сечения предпочтения
Если алгоэитм, базирующийся иа переборе всех пар очевиден, то остальные требуюi определенных пояснений Рас
смотрим указанные аггооитмы выбора на ряде примеров
1'острсеиие матрицы предпочтения часто используется при выборе наилучшей алыернативы в спортивных состязаниях
в т х случаях, когда требуется высокий уровень надежности выбора именно лучшей альтернативы, процедура вь бора слабо
ограничена времеилыми рамками и число альтеочатив не велико. Так, чемпионат по футболу типичный пример организации
выбора путем построения матрицы предпоч’ения В качестве матрицы предпочтения в этом случае вь ступает полностью за-
полненная таблица игр чемпионата. Выбор данного алгоритма оправдан тем чго временные рамки чемпионата достаточно
растяруты, а количестве команд не велико порядка десятка.
г тех случаях, когда количество альтернатив увеличивается и (или) временнь е ресурсы для проведения выбора умень-
шайся часто используют алгоритмы выбора, основанные на построении i рафа предпочтения Показательным примером и в
Данном случае являются спортивные соревнования Аналогом данной процедуры выбора в соревнованиях является так на-
зываемая ^олимпийская системам в процессе соревнований гроисходит попарное соавнение двух альтернатив, например,
единоборство двух борцов, победители (лучшие альтернативы) выходят на следующий этап соревнований, которь е продол-
жаются до тех пор, пока в результате ие останется одна - наилучшая альтернатива
Алгоритмы, основанные иа задании селений предпочтения, обьч жо используют в тех случаях, когда число альтернатив
очень велико (в общем случае - бесконечное множество альтернатив), а временные рамки, отведенные на организацию
20
выбора, коайне ограничь1 Выделяют дра типа селений предпочтения верхнее сечение и нижнее сечение Верхним сече-
нием называется множество альтернатив, находящихся в бинарном отношении предпочтения с некоторым наперед задан-
ным элементом Нижним сечением предпочтения будет множест*о альтернатив, пс отношению к которому некоторый напе-
ред заданный злзмент находится в бинар-ом отношении предпочтения В качестве примера и в данном случае удобно приве
сти спортивны0 соревнования например отборочные соревнования по бегу, когда спортсменам необходимо вэйти в пер-
вую четверку
Наиболее общим языком описания выбора язык функций выбора По сравнению с языком б чар w отно-
шении, язык фун-ций выбора позволяет решать задачи выбора иа множествах альтернатив, в которых пред .антенне одной
hi двух альтернатив зависит от остальных альтернатив, кроме того на его основе строятся алгоритмы вь'бора в таких случа-
ях, когда понятие «предпочтение» вообще лишено смысла
Главное достоинство языка функций выбора состоит ? том, что потенциально он позволяет описать выбор с любыми
самыми сложными правилами выбора. Надо отметить, что не смотря на большие потенциальные возможности этого языка,
его теория находится еще в стадии развития и в прикладном пане он используется главным образом для описания старых
ситуаций в новых терминах.
33 ГРУППОВОЙ ВЫ БОР
Ранее были рассмотрены случаи, когда решение принимал один выборщик Более распространенной ситуацией являет
ся принятие решения несколькими выборщи. ами Возможность расхождения индивидуальных предпочтений привела к не-
обходимости создания соо’ветствующих процедур принятия коллективных решении процедур тоуппового выбора
В формализованном виде задачу группового вь бора можно предсгави-ь в следующем виде. Если на множес.ве альтер-
натив /Ху получено Ns общем случае различных результатов индивидуального выбора индивидуальных предпочтений, то
задачей группового выбооа является выработка некоторою нового предпочтения, которое согласует имеющиеся Nрезуль
татов индивидуальною выбооа. Другими словами процедурой группового выбора является некоторая функция индивидуаль-
ных предпочтений
X* - F(XP Х^ . ,Х„).
Различным способам согласования миений выборщиков будут отвечать оазличныефункции FfX,, Х7. , XJ, а, следе
ватепьно, различные в общем случа» элементы X* выбранные альтернативы Таким образом групповой выбор зависит не
только от результатов индивидуальных выборов множества (Xf Xf , XJ, но и от способа согласования мнений вида
функции (XF X., .. , XJ.
В зависимое.' от характера взаимоотношений между выборщиками в с-епени их организованности с'епени иерар
хичности системной организации вьборщиюв - используются различные процедуры , руппо’ого вь'беща То вышеувазан
чым признакам выбоп делят ча юоперативчый коалиционный или ко-фгиктн' й Од-им из наиболее распространенных
видов группового выбора является кооперативный, который может осуществляться как в условиях одноураневой 1Ок и в
условиях многоуровненвой иерархической системной организации выборщиков Уровня системной организации определи
ются системной лодчиненнос’ью или зависимостью в при-Я'ии решений одних выборщиков другим При отсутствии такой
зависимости считается, что все выборщики находятся на одном иерархическом уровне. Поедельным случаем зависимости
выборщиков в принятии решении является разделение их на две труппе первая имеет консультативные полномочия, а вто-
рая, называемая группой «ответственных лид принимающих решение», собгвенно и выносит решение го той или иной зада
че выбора Указанная организация выборщиков может рассматриваться как двухуровневая системная организация
В случае одноуровневой организации кооперативный выбор обычно осуществляют путем голосования Переход к дву
хуровчееой иерархической системной организации выборщиков приводит к необходимости смены процедуры толосовачич
на другую, которая отразилабы наличие системы подчиненности на множестве выборщиков Одной из таки< процедур явля
ется экспертиза Рассмотрим перечисленные процедуры более подробно
Голосование в зависимости от различных обстоятельств может производится по несколько отличающимся друг от дру
га правилам Наиболее распространенным принципом согласования мнений выборщиков индивидуальных предпочтений -
является правило большинства, заключающееся в том, что принятой считается та альтернатива, которая получила самое
большое число голосов Недостатком такого правила выбора является допустимость в его рамках ситуаций, когда принятие
решения становится невозможным. Например, при выборе из двух альтернатив, осуществляемым четным числом выборщи
ков, возможна ситуация, когда голоса оазделились поровну Чтобы исключить подобные случаи использую’такие принципы
21
как < болыи 5НСТВ0 в 51 %», «большинство в 50% + 1 голоса,«председатет имеет 2 голоса» «подавлявшее большинство
около 3/4 юлосов», «абсолютное большинство около 100% голосов», «принцип единогласия - консенсус или право вето»
Использование перечисленных принципов также может поивести к ситуациям, когда поинятие решения оказывается невоз
мэжиь'М Поэтому к настоящему времени разработано множестве технологий при которых даже самые жесткие правила
олосояания, напримео такие как «принцип едннсгллсия», позволяют все ’аки придти к решению Подробно данные техно
логин расск лреиы в (. аботал посвященных теории переговоров (см , например, книгу % Фишера и У Юри). В качестве при
trpi одной из подобных ’ехногогии приведем цитату из работы Р АкоФфл «Консенсус ^асгг>с трудно достижим, но
редко невозможен Я обнаружил, что в трудных случаях очень эффективна следующая процедура Первое мак
симагьнс уточнить формилчоовки альтернатив, между ‘'оторыми когенсцс но дотткает выбора Втооое - кол
юктивно построить тест эффективности альтернатив и принять конснь^соу решение, что данный тест спра-
ведлив и что все согласны следовать его результату 1ретье провезти тест и использовать его результат Я
емчг успешно приме ^ить '<ту процедуру даже в таком случае когда законодатели од ого государства не могли
придти к согласию,..» Данный гример показывает, что если консенсус не возможен на одном множестве альтернатив, то
разбивая задачу на части н заменяя использованную ранее процедуру принятия решения на совокупность процедуо выбора
на других, порождаемых исходи!» м множеством, множествах альтернатив, консенсус все-таки может быть достигнут.
Парадоксы голосования, т.е такие ситуации при голосовании, при которых выбор оказывается невозможным из-за
недостижения требуемого числа голосов, являются весьма распространенными. Известны, например, так называемый пара-
де кс Эросу (теорема о невозможности), парадокс, возникающий при многоступенчатом голосовании и наличии коалиции в
сред- выб^ощиков, и др Извсс чыми прецедентами, показывающими ^достажи процедуры многоступенчатого голосова-
ние при наличии коалиций, являю'ся выборы президента США 1874, 1876 и 1888гг, когда избирались лица, i случившие
MEiibisP число гэлс.се всах избирателей, чем их конкуренты. Парадокс многоступенчатого голосования при наличии коали-
ции t групп? выборщиков наглядно проиллюстрироваи иа рис.З 1.
Рис 31. Иллюсрация парадокса многоступенчатого голосования при наличии коалиции в группе выборщиков.
Другим важным недостатком процедуры голосования является то, что неся ответственность за результаты голосования
выборщики зачастую принимают не иаилучшую альтернативу, а ту, выбор которой будет сопряжен с наименьшей степенью
откетственносгн Минимизировать влияние указанного фактора ча результаты выбора позволяют другие процедуры группо-
вего выбора, например, такие как экспертные методы выбора.
3 4 ЭКСП ЕРТНЫЕСИСТЕМЫ ВЫБОРА
Экспертные системы выбора позволяют избежать ошибок, присущих различным процедурам голосования и связанных
с общей заинтересованностью и ответственностью голосующих за результаты выбера. Однако основной идеей экспертных
методов является использование неформализованных знаний экспертов практического опыта, интуиции и т.п для ренте
низ задач выбора не поддающихся строгой формализации.
22
Интеллектуальная деятельность человека очень чувствительна к условиям в kotodwx она протекает. Этот факт требует
обоащения особого внимания на создание экспертам благоприятных условий для деятельности Одним из основных психо-
логических факторов неблагоприятно сказывающихся на работе эксперта явлчев я, как уже отмечалось ранее, ответствен
ность за результаты выбора Чтобы снять психологическое давление данного Фактора, ограничивающее оценку лучшей аль-
тернаты наиболее безопасными для эксперта вариантами, эксперты освобождаются от ответственности исяо;%зование
ое л'льтатов выбора О’мегим что и само окончательное решение по выбору иаилучшей альтернативы принимают не экспер-
те!, а другая группа выборщиков - ответственные лица принимачощие решение Эксперты таи правило, тотько даю’ свою
обоснованную оценку альтернатив
Друга? группа факторов, влияющая на работу эксперта, связана с характером межличностных отношений Зависи
мость от авторитетов, амбициозность, взаимная положительная или отрицательная комплимечтарность и др аналогия
ны₽ факторы, порождаемые межличностными отношениями, могут значительно уменьшить степень объективности оцен-
ки альтернатив Вместе с тем из практики известно, что коллективная интеллектуальная деятельность стимулирует твор
ческую активность людей. Для оптимизации работы групп экспертов процедуры экспертизы строятся таким образом, что-
бы уменьшить отрицательчь е и повысить положительные эффекты коллективной деятельности Для управления
коллективной деятельностью в процессе экспертизы используют такие приемы, как анонимность экспертизы, анкетиро-
вание экспертов, дискуссии, совещания и т.п., иди целые технологи деятельности экспертов - метод «Делфи», «мозго
вой штурм», «синектика», «деловые игры» и др
Следующим этапом после оценки альтернатив группой экспертов является этап обработки мнений экспертов Характер
обработки существенно зависит о7 того, в какой форме 1редставлены данные оценки альтернатив экспертами
оценка альгерчатис в числовой шкале,
оценки отдельных показателей альтернатив s числовом выражении,
1 упорядоченное множегво альтернатив по степени их предпочтительности и т.п.
Для примера рассмотрим наиболее простой случай, когда производится оценка альтернатив в виде час нового выраже-
ния R.(XJ, где X । я альтериатива, оцененная числом/?j м экспертом Средняя оценка каждой альтернативы в данном
случае определяется на основании выражения
R*(XJ = 2 а;
где а, коэффициент, харак’еризующий степень компетентности j-ro эксперта. Компетентность каждого эксперта может
быть оценена «а основании результатов их предыдущей деятельности по тем или иным объективным показателям или путем
экспертизь, проводимой той же самой группой экспертов или другими специально выбранными для этой ц*ги экспертами
Важным этапом в разработке экспертных методов выбора стало создание так называемое метода «Делфи» Идея
этою метода базируется натом факте, что критика может благотворно повлиять на работу эксперт, но только в том случае,
когда сна психслогииески не связана с персонажной конфронтацией Например, бело замечено, что если приводить итоги
экспертизы, сохраняя анонимность участников, то эксперты гсговн прислушаться к такой анонимной критике и скорректиро-
вать свои суждения в сторону их большей объективности Работа экспертов по характеру исходной информации и решаемых
ими задач в рамках метода «Делфи» подразделяется на четыре стадии
1 . раздача анкет сбор оценок, обработка мнений экспертов и их обобщенное представление с указанием раэбро
са мнений,
2 . сообщение итогов первого этапа экспертизь! и заброс объяснений причин индивидуальною отклонения от ус-
редненной оценки,
3 сообщение экспертам всех полученных объяснений и запрос контраргументов на них,
4 сообщение экспертам всех полученных контраргументов и запрос новых оценок аль’ернатив окончательная
обработка мнений экспертов и подготовка итогового документа для передачи его ответственным лицам принима
ющим решение
Вс° участники процедуры группового выбора, осуществляемого в рамках экспертной системы выбора, го характеру
стоящих перед ними задач н уровню ответственности подразделяются в общем случае на три группы
С ответственные лица принимающие решения (отвечают за результаты выбора в целом),
6 группа, организующая работу экспертов, анализирующая результаты деятельности экспертов и подготавливающая
итоговый документ для ответственных лиц принимающих решение (отвечает за оптимальность набранной группы экспертов,
эффективность выбранной и организованной процедуры экспертизы, адекватность мнению экспертов и наглядность пред-
ставления данных о результатах экспертизы в итоговом документе)
23
v’ группа экспертов (за результаты выбора ответственности не несут).
Экспертные методы выбора, как следует из рассмотрения приведенного примера (метод «Делфи»), тоебуют значитель
но больших временных затрат, чем методы группового выбора, базирующиеся на той или иной процедуре голосования
Существенно уменьшить время экспертного выбора позволяет использование различных компьютерных систем для экспер
ти 4ь и принятия решений Другими преимуществами исполезования компьютеров при экспертизе решений являются намного
больший объем перерабатываемой информации и возможность представления данных экспертизы в интерактивном режиме
Заметим, что ограничения п, объему используемой экспертами информации связань не с отсутствием самой информации, а
г установленным психологами факте ограничения числа операндов (понятий, альтернатив и т.п ), которыми человек может
оперировать одновременно, на уровне от 5 до 10 (иногда данный факт называю- законом «семь плюс мину, два») Преиму
цосгва компоютернси системы подставления информации для принятия решения заключаются в расширении возможное
трй, связанных с наличием инiерактивного интерфейса, и исключении вероятности потери и (или) искажения информации иа
стадии подготовки итогового документа Вот что по этому поводу бьло сказано известным специалистом по прикладному
системному анализу (Хатри) «5ej сомнения, работа принимающих решение была бы легче, если бы можно было ис
пользовать пусть приблизительную но единственную меру эффективности Однако я настаиваю на том, что
такие процедуры ставят аналитика в положение, когда он неоднократно делает суждения о назначении коэффи-
циентов, которые по существу, по праву должны назначаться в процессе политического вынесения решения а не
самим аналитиком Зти назначения коэффициентов закопаны 6 процедурах, используемых аналитиком, и редко
известны принимающему решение или понятны ему Такие трюки в перспективе ведут к дискредитации систем
него анализа и к заметному уклонению от того, что является его главным предназначением представлять грини
мающим решения альтернативные пути достижения целей, оценивать и показывать все основные взаимосвязи
между затратами и эффективностями для этих альтернатив*
В настоящее время параллельно развиваю’ся два основных направления в применении компьютеров для решения за
дач выбора
создание человеке '•’ашинных систем принятия решений,
0 разработка компьютерных экспертных систем и баз знаний.
гервое направление ориентировано на создание различных компьютерных систем оказывающих помощь в принятия
решений Эго различного рода базы данных, пакета прикладных программ обработки информации, системы автоматическо-
го создания документов визуализации информации, системы интерактивной оценки решений, системы поддержки решений
итп Второе направление реализует в настоящее время один из этапов создания «искусственного интел гекта» и ориентире
вано на замену впоследствии как экспертов, так и лиц принимающих решение
Все достаточно хорошо развитые системы группового выбора, о которых шла речь, содержат элемент итерационное™,
для чих характерна повторяемость отдельных процедур (сравни., например, первь й и четвертый этапы эксперта по методу
«Делфи»), но по своей сути это бьли методь однократного принятии решения.
Ь5 ПОВТОРНЫЙ ВЫБОР (ОТБОР)
В реальных ситуациях зачастую выбор необходимо проводить многократно. Это может быть связано с необходимос-
тью учета изменившихся условий выбора изменилось множество альтернатив, произошла смена целей, критериев, алгорит
нов выбора итр- или тоебованием пополнения множества выбранных альтернатив В данном разделе рассмотрим два
час’ных, но важных и широко используемых на практике варианта повторного выбора.
Прежде всего рассмотрим целенаправленный многократный выбор, вызванный необходимости пополнения множе
ства выбранных альтернатив - искусственный отбор или селекцию. В частности, проанализируем тенденции в эволюции так
называемой «элитной» группы (множестве выбоанных альтернатив) в зависимости от способа ее формирования и пополне
ния Следует отметить, что законы эволюции элитных групп важны не только для направленной селекции культурных сортов
растений и пород животных, “о и для формирования устойчивых политических, научных и т.п. элит, поддержания различных
измерительных стандартов в науке и производстве на стабильном уровне и др Разработке теории элитных групп посвящено
множество публикаций, но общей количественной теории, позволившей бы описать широкий круг элит в природных, техни-
ческих и социальных системах, к настоящему времени еще не построено * .. такую теорию еще было бы неплохо
создать объединенными усилиями социологов, экономистов, юристов и математиков. Пока что есть лишь несколько
простейших моделей.» (А.Н.Ефимов).
24
Для гримера рассмотрим модель элитной I р\ппы, предложенную А !1 Ефимович и В М Кутаевым, которая несмотря на
простоту позволяет опирать ряд наблюдающихся в развитии злит эффектов и получить достаточно реалистичные прогнозы
эволюции элитных групп. Э’и эсЬфекты проявляются в системном плане три выделении любых групп элементов в некотором
смысле превосходящих по уровню своих параметров остальные
Основные идеи оассматриваемси модели сечем ии можно поедс'авип следующим образом Оценим качество каждого
ггт-ь енга из множества альтернатив ///некоторой критериальной гели тиной /?/// варьирующейся в интервале 10, 1] Счи
тает' т что а общем случае в исходной совоку-тоости срис/то»--уют ."ечент-' с любым показателем ’ачтотоа «з интервала
0 < R(Xj < 1, а элитную групгу должны пополнять щь-менты с повышонпь ми значениями показателя качества R(X) > щ
где I некоторое число из интервала ')< а < 1 Огнсвню положения рассматриваемой тоории можно сформулировать в
виде следующих утверждений
1 Б исходной совокупности присутствуют элементы с любыми значениями показателя качества из интеоваг.а 0 < RfXj < 1
1 Задача отбора ставится как формирование множества элементов с показателем качества, удовлетворяющем услс
вию R(X) > и.
3 . Формирование элитной группы осуществляется путем сравнения элементов исходной совокупности с определенным
этолснстм элементом носителем величины а Таким образом набирается Nэлитных элементов - элитная группа.
4 Предполагается, что в общем случае процедура отбора может давать сбои, другими словами, в элитную группу с
некоторой вероятностью f) попадают«сорные» элементы - элементы, для которых че выполняется условие элитности, т.е
имеющие значения показателя качества R(X) то а
5 Распределения качества R/Х) в элитной группе будет иметь вид
^R)=IP/F(U)f(R).R<a;(1 !)/(! F(a)) f(R). R>a},
где а - значение показателя качества эталона, F(R) функция распределения качества Re исходной групп" f(Rj
плотность распределения качества в исходной -руппе, Д - веооягно'ть попадания в злитную группу спорного» элемента.
6 . Среднее значение качества элитной гругпы <R.> зависит от величин ft и F{a)
О fl < Ffa) => <Rf> > <R>,
0 p Ffa) to <R> - <R>,
t> fi> Ffa) > <R> < <R>.
7 Пополнение элитной группы по причинам выбывания некоторых элементов из элитной группы - изьятие элементов,
старение (изменение качества), отчисление и т.г и необходимого поддержаиия ее численности на одном уровне (N)
происходит путем повторного выбора элементов из оставшейся исходной совокупности по тому же правилу, чю и ее форми-
рование
Эволюция свойств элитной группы зависит от множества обстоятельств, но в качестве главных факторов, определяю-
щих измене г из в элитной группе можно выделить следующие
величина эпитной группы го отношению к множеству Эшментов огвечающихтребованию элитности, но не вошедших
в злитную группу
? хараиер и сгорость изменения качества Я///каждого элемента в элитной грунте -///^ и во всей совокупности - {X}
правило отсева из элитной группы случайный выбор (без учета величины RfX)), выбывание преимущественно луч-
ших, выбывание преимущественно худших и т п ,
( правило включение новых элементов алгоритм с’бора
С временные интервалы между моментами выбывания элементов и пополнения элитной группы -частота акта отбора
Различные варианты сочетания перечисленных условии приводят к различным характерам эволюции элитной группы.
Рассмотрим эволюцию элитных групп при различных процедурах отбора Без потери общности основных выводов можно
счита’ь, что исходная совокупность элементов имеет неограниченную емкость и следовательно, выделение элитной группы
поэтически не сказывается на распределении качества исходной совокупности
Прежде всего оассмэтрим процедуру отбора, которую условно можно назвать «претендент - рекомендатель» Прави-
ло отбора согласно данной процедуре заключается в следующем. При наличии вакансии в элитной группе из исходного
множества альтернатив случайным образом берется элемент «претендент» - и сравнивается со случайным образом взятым
элементом из элитной группы «рекомендателем» Если при сравнении оказывается, что значение показателя качества «вре-
дендечта» RfXrj не меньшее значения показа-еля качества «рекомендателя» R{X ) (R(Xtp) i RfX^J), то "ретечдент
пополняет элитную группу. В противоположном случае процедура отбора возобновляется Показано, что при таком правиле
отбора характер изменение среднего значения качества элементов элитной группы <R3> зависит от того лучшие или худ-
25
шие элементы дольне находятся в этитной группе Если в элитной гоуппе дольше находятся худшие элементы то показа-
тель качес’ва элитной группы де1 радирует причем, деградация носит автокаталитический (самоускоряющийся) характер
(см рис 3 2а) Отметим, что вариант, при котором худшие элементы существуют в элитной группе дольше, является наи-
более распространенным как в природных так и в технических и в социальных системах {(хорошие люди долго не
живут > гласит -итайоая народная мудрость) Возможно этот факт связан с тем, что экстремальность характеристик
-пределяет и экстремальный характер эксплуатации таких элементов Автокатализ кии характер деградации качества
в даном случае сгязан с теи, что вероятность ’’опадания элемента не удо°летворяющего условиям элитности при рас-
сматриваемом правиле отбора пропорциональна числу таких элементов уже находящихся в элитной группе, а это и есть
условие автокаталитическом процесса
Процедура отбора осуществляла
эся всоответствии с правилом, именуемым
как «прополка», состоит в следующем
Все элементы элитной группы упорядочи
ваются по показателю качества R(X) Из
элитной группы состоящей из N элемен-
тов, удаляются М худших элементов
\М< №. Из исходной совокупности слу
чайным образом берется М элементов и
помещается в элитную грушу При ьжом
способе отбора элитная группа может как
улучшать, так и ухудшать сво качество в
.-ависимости от исходного уровня показа-
теля качества элитной груягы и соотноше-
ния между числом заменяемых элемен-
тов- М, и общим числом элементов в элит-
ной гоуппе N. Отменим, что стратегией,
обеспечивающей наибольшее значение
среднем качества - </?5>, является за
мена одного худшего элемента (А/ = 7)
Распределение качества э/итной группы
при использовании данной процедуры со
временем (с ростом числа аитов выбора)
Рис 3 2 Характер изменения среднего значения качества элитных
групп при различных правилах отбора. Обозначения f - время <R3> -
среднее значение показателя качества элитной группы
а) процедура «претендент рекомендатель»
б) процедура «прополка»
в) процедура еделегиоование»
стремится к некоторому предельному распределению. Общим между рассмотренными процедурами является наличие как
прямой так и обратней алгоритмической связи между исходным множеством элементов и элитной группой
Процедура «делегирование» в отличир от рассмотренными ранее реализует практически только прямую связь между
исходньм множеством элементов и элитной группой. Правило делегирование состоит в следующем. Из исходного множе-
ства элементов выбирают делегирующую выборку - /(случайным образом взятых элементов. Элементы делегирующей вы-
борки упорядочивают по величине показателя качества R(X) Элемент с наибольшим значением показателя качества R по
мецают в элитную группу. Процедуру повторяют столько раз, сколько вакансий в элитной группе. Анализ эволюции форми
руемой таким образом элитной группы показал, что изменяя значение К, можно сформировать элиту с любым наперед за-
данным средним показателем качества, причем элитная группа не будет деградировать даже в случае, когда время
существования в элите худших элементов больше гем лучших (см рис 3 2в) Таким образом < . анализ показывает, что
построение элитных групп не подверженных деградации в принципе возможно» (А.Н.Ефимов)
Рассмотрим один из подходов к построению процедур повторного группового выбора, происходящего в условиях из
менения множества альтернатив, критериев, алгоритмов и т п В частности, подобные процедуоы реализуются в рамках кон
цепции «принципиальных переговоров». Впервые данная концепция решения задач выборав случае конфликта между двумя
или несколькими выборщиками (группами выборщиков) была предложена разработчиками «гарвардского переговорного
проекта» В данной книге будут перечислены только некоторые основные положения концепции «принципиальных перего-
воров» (более подробно с технологиями переговоров можно познакомиться, прочитав книги директора Гарвардского пере-
говорного проекта Роджера Фишера и соавторов, приведенные в списке рекомендованной литературы).
26
Отличи,1 тахнолсгии «принципиальных п°реговооов» от позиционного подхода к решению з-щач группе =ого вг/тора на
всех его этапах
v на стадии анализа,
; на стадии планирования,
геи проведении дискус'ии,
орошо пооилл^стрировгн 1 книге Фишера г , к рнУ «Гугь “и пеню, или rk-эегогоры без гооаюний"
«Проблема Решение
/Т {щиенный r/h)d' какую згой вы прь^поиитт п *ы<*~чате и?1 у ибговаривз'.пе (уше^тЗо >'»
„уждаемой
ПОГ блe,Moi
Мягкий подход Жесткий подход Приниилиальный подход
УкктнигМ Участники противник^ Участники вместа решают проблем
Цель оглашение Цель победа Цель - разимный результат достиг нутый эффективно и дружелюбно
Делать уступки для культи 1ребовать уступок в качестве у^ло Отделить людей и проблемы
вировани? отношений вия для продолжения отношении
Пои^ержРатъся мягкого кур^а Придерживать' я жесткого курса в Притрагиваться мягк ог j курса в
в отношениях С людьми и при отношениях с людьми и при стношениях с людьми, но стоять на
решении проблемы PHu^huj гробя^жы унлпкт! платформе при решении проблемы
Доверять другим Не довеоять другим 11родилжатъ переговоры не лви^имо от степени доверия
Легко мчять свою гозицию Тверди придерживатьез Концентрироваться на интересах,
своей позиции а не на позициях
Делать предложения Угрожать Анализировать интересы
Обнаруживать (вою Сбивать с толку в отношении Избегать возникновения подспудной
подспудную мысль своей подспидной мысли линии
Допускать односторонние Требовать односторонних дивиден- Обдумывать взаимовыгодные
потери ради достижения шов в качестве платы за соглатение.варианты
соглашения Пикать f-d'^cmo^HHbи ответ Искать чдин''тЗ<‘чн> и ответ Разрабатывать мно-'сглановь ° вари
тот »а лотсиый пэидит они тот который грим-те вы анты выбора решать пэз^е
ъа-таибать на соглашении Настаивать на ‘вс-ш позиции Настаивать на применении объективных критериев
Пытаться избежать Пытаться выиграть Пытаться достичь результата
состязания воли в состязании воли пуководствуясь критериями, не имеющими отношения к состязанию воли
Поддаваться давлению Применять давление Размышлять и быть открытыми для доводов других, уступать доводам а не давлению >
Как следует из приведенной цитаты, метод «принципиальных переговоров» ботыное вчимачие уделяет харагеру орга
низации межличностных связей между выборщиками (переюворшиками). Кратко суть метода «принципиальных перегово-
ров» можно выразить следующими основными положениями, накоторых он базируется
L не ведите позициотый тол (спор по поводу позиций неэффе^ивен угрожает затягиванием переговоров приводит
к неразумным соглашениям),
2 делайте разграничение между участниками гереговоров и обсуждаемыми проблемами (обсуждайте восприятие друг
друга, обнаружьте свои эмоции и дайте это сделать вашим оппонентам, внимательно слушайте и показывайте что вы
слышали то что быто сьазане, помните, что ваши предложения должны соответствовать возможностям партнеров,
27
разбирайтесь с проблемой, а не с людьми),
3 сосредоточьтесь на интересах а не на позициях (примирить позиции не возможно в то время как за противополож
ными позициями могут находиться приемлемые обеими сторонами интересы, ищите общие интересы),
4 изобретайте взаимен годные варианты (генерируйте новые альтернативы используя эффективной технологии на
пример такие гак «мозговой штурм», «синектика>> итл)
5 при оценке атьтерчатия с’арай^сг использсгагь т мьио о'ъеитизные критерии (императивный подход к оценке аль
’"гч тив нс допустим с обеих переговаривающих^- аэрон, нчэму р разработке критериев оценки альтернатив
должны участвовать р~е у ас’ники переговоров),
6 если постивопслежн1Я сторона стоит на жест их позициях и не причимает правила ведения «принципиальных перс
говоров», необходимо использовать все возможности для вовлечения их в neppi сворный процесс в самках техного
гии «принципиальных переговоров», для этою в некоторых случаях мо'утокчзгься эффективными такие поиемы
как предложение и обоснование новой иаилучшей альтернативы обсуждаемому соглашению, анализ позиции своих
оппонентов без е- критиги, поощрение критики своих идей перевод нападения на вас в атаку на решаемую пробле
му
Ометим, -.то повторным групповой вь бор, осуществляемый в самках технологии «принципиальных переговоров» яв
ляетсч вследствие цикличности таких процедур, как разработка критериев, генерирование альтернате, организация и про
ведение самою выбора.
4. СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Системное проектированиенеразрывно связано с системным анализом той или иной проблемной ситуации. Поэтому в
разделе, пс'Еященном системному проектированию, будет кратко рассмотрен один из элементов системного анализа - де-
композиция системы.
Суть декомпозиции заключается в разбиении целого на составляющие. Декомпозиция носит целевой характер, поэто-
му конкретный вид разбиения будет зависеть от целей, ради которых она производится. В сигу иерархического строения
систем декомпозиция также носит иерархический характер Ограничение в разбиении системы на подсистемы (элементы)
определяется целями декомпозиции В рез\Лотате процесса декомпозиции мы будем иметь иерархическую модельную сис-
тему, "озроляющую разрешить стоявшую перед нами целевую задачу. Таким образом, исходная задача при декомпозиции
р*сбивается иа некоторое число более мелких подзадач каждая из которых мож°т быть решена. Следствием сделанных
ранее заключений является вариабельн эгть декомпозиции Обметим, что неоднозначность процесса разбиения проблемы на
подпроблемы связана ie только г-объек
гивными ио и с субъективными факте
рами - ’^пеиью компетентности систем
ноге аналитика(исследователя), преявля
ощейсп при выборе наиболее подходя-
щей сграте'ни разрешения проблемной
ситуации, адекватном модельном постро-
ении и г п Иерархия пробл°мсразреша
ющих стратегий приведена в виде адап
тированной стирали Хауксбури (рис 4 1)
Для иллюстрации использования
д*гоппозиции приведем пример фор
мальной структуры дерева целей и функ
ций организационной системы, взятой за
основу декомпозиции глобальной цели
Минвуза (рис 4 2} (работарыполненапод
руководством проф. В.З.Ямпольского)
Пример рзят из книги Ф И Перегудова и
ИЕРАРХИЯ СТРАТЕГИИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Рис 4 1 Иерархия проблеморазрешающих стратегий (спираль Хаукесбури)
28
ф П Запасен ко. Отметим что построенная декомпозиция целей и функций позволил i внести улучшения в структуру мини
стеэств, провести аттестацию рабочих мест и составить служебные инструкции для них
Агрегирование заключается в объединении несколько элементов в единое целое Агрегирование является основной
операцией системного пооектироиаиия Агрегирование также каки декомпозиция обладает свойством вариабельности вслед
сгви- возможных различий в целя* агрегирования, уровня знанг и, имеющихся для этого ресурсов, в ’ом ’-иоле временных
с епени компетенгж сти ис’ем^' и гцеектизпофик-► ' н Вместе тем eze arpci аты бьэдиняе" тс что Оми обгаре г
ОДпЕ м общим свэйсгсм смеодж^ “НССТЬЮ
1 конечные проекты (мл)
2 це/епмагамцие системы
3 жизненный цикл
Ч состав системы
5 управленческий цикл
s делегирование полномочий
Рис. 4.2. Фрагмент (одна ветвь) дерева, получающегося при декомпозиции цзги системы
Агрегирование базируется на использовании определенных моделей проектируемой системы В связи с этим, агрегаты
могут существенно различаться в зависимости от соответствующего иераохического уровня проектировочной (познаватель
ной) деятельности (см раздел 2 2) Агрегирование на высыем формализованном уровне состоит в построении языкового
агрегата - конфигуратора. Конфигуратор - это а^ре^ат, состоящий из качесвенно различных языков списания системы,
обладающий тем свойством, что число этих языков минимально, но необходимо для заданной цели проектирования Напри
мер, конфигуратор проекта комбината по переработке и утилизации твердь х бытовых отходов можно представить состоя
цим из следующих качественно различных языковых структур
v экологии,
О теории технологических решений,
29
С т°ории конструкционных (технических) решений,
v экономической теории,
С теории финансов,
. теории права
совокупность языков описания ссциально1х ценностей (политических, идеологических, этических и т п.)
Модели-агрегать определяю’ нагие составляющие должны войти г проектируемую систему модель состава и как
энидогжнь бь ть г»язаны между собой модель гртгтуры Сточки згения п естроения структурною агрегата процесс агре-
гирования мож«о рассматпнвать как установление определенных отношении на заданном множестве элементов
Поос’ейдий вид отношений между элементами это отношение эквивалентности Отношение эквивалентности позво
ляет уменьшить размерность аудируемой системы, объединяя элементы в классы эквивалентных элементов Построение
классификаций один из наиболее часто исгользуемых видов агрегирования Классификации особенно полезны в тех слу-
чаях, когда агое ируемая система состоит из очень большого количества элементов Важность системного подхода в пост-
роении классификаций подтверждается тем фактом, что сама системчая теория своим появлением во миогом обязана зада
нам классификации Так Веталанфи один из основоположников общей теории систем, был по профессии биологом и
занимался вопросами классификаиии Вставшие перед ним классификационные проблемы привели к разработке системных
представлений Удачно построенные классификации во многом определяют дальнейшее развитие соответствующих облас-
тей исследования Примерами этого метут служить классификации животных и растений в биологии, классификации элемеи
•of в химии а также многочисленные клас< ифииации в инженерной деятельности, географии и геологии, экономике и поли-
тике мп кагест»? примера всем известней и крайне плодотворной классификации можно привести Периодическую систе
му элементов Д «Менделеева По видимому, наиболее характерной в этом плайе является позиция Маттиаса, которым лич-
но и под ею руководством было ожрытобольшоечисло сверхпроводящих соединений, включая принципиально новый класс
оксиднь” сверхпроводники Пак как позиция Маттиаса типична для многих наиболее плодотворно работающих химиков
синтетиков, приведем достаточно обширную цитату из его научной статьи 1970г (Со времени открытия сверхпроводи
мости в 1911г., когда Камерличг X. Оннес наблюдал исчезновение сопротивление ртути при температуре жидко
го гелия (около в К), возникли мечты и надежды повысить температуру перехода в сверхпроводящее состояние
1 до комнатной температуры (300 X). С тех пор опубликованы тысячи статей, предлагающих пути повышения
этой температуры Id Теории, предположения гипотезы покрывают целую область представлений от числен-
ных вычислений до функций Грина от эстрон фононных взаимодействий до внутреннего строения нейтронных
звезд До сегодняшнего дня без исключения - все эти представления не оправдывают ожиданий Ирония заключо
ется в том -то наивысшее на сегодняшний день значание Т было достигнуто экспериментами основанными на
одной из старейших эмпирических кониепиич - Периодической истеме элементов . после открытия принципа
Паут интерес физиков к Периодической .истеме начал уменьшаться поскольку было сделано главное объясне
кие периьдил о,ти И наконец сегодня Периодическую систему используют считая ее почти фабричной маркой
алхимиков Тем не менее, обратим внимание на то, что используя довольно элементарную систематику Периода
чесюй системы мы сумели открыть многие сотни новых сверхпроводников и повысить температуру перехода
Т к нынешнему максимуму . . Используя это приближение можно было предсказать не только наличие сверхпро-
водимости. но также и значение Т тогда как наибольшие успехи физиков-теоретиков заключаются только 3
предсказании сверхпроводимости алюминия и свинца что было открыто 50 лет назад . результаты привержен-
ности Периодической системе многократно превышают успехи использования псевдопотенциалов и подобных
модных критериев»
Важным для построения устойчивой и плодотворной классификации является выбор классифицирующих признаков.
Одно из достижений системной теории и состоит в разработке подходов к еь бору таких признаков Следствием решающего
влияния характера связей между элементами внутри системы и системы с надсистемой (окружающей соедой) для описания
поведения системь в рамках теории систем является перенос акцентов при классификации с признаков, описывающих сами
элементы на признаки описывающие хараюрр связей однотипность связей между элементами внутри системы и одинако-
вый характер их взаимодействия с окружающей средой определяет множество эквивалентны в некотором плане элементов,
т е принадлежащих одному классу Следует отметить, что несмотря на существенный выигрыш, связанный с уменьшением
размерности при построении классификаций, этот вид агрегирования сопряжеи с риском попасть в «ловушки», которые воз-
никают вследствие
С потери некоторой части полезной информации,
30
л неадекватности построенного ai регата реальной системе,
' поисущей построенным агрегатам внутренней противоречивости, связанной с отоицательнымн по отноэению v ре-
лям агрегирования тзсгедствиями
Важнейшей для ь их темне» '•> пооектироеачия формой актирования являет я построение c’ovry рнь х агрегатов Огме
чауся чтс пои проектировании сожно задать такую структуру создаваемой сис емэ* 1, юторая 6oi отражала только -ущ?-
11 вес1 ь е отнесения мелду элем- н’ами Огульные отнесения ' формируются е ппоц<се самсорг ihm огтемы пои ее
iунюжнириээн'г' Аов-жуп^остч рсех ^ущественнь х лтоей определяг-я заданием конфигуратора чИ^емы пре сис-
'ем* । должен содержать столько згрегатог-с ip/KTvp ci ольго языков включено ? конфиуратор таиим образом, с-руктупой
проектируемой обтечь является совокупность необходимых и достаточных дпя достижения цепи стн"ш?ний между w
Меками ^апримео проект оргэни.адии научай группы до'жен содержать следующие с о/юурньр агретоты
структуру системь подчиненности,
( структуру распределения ответственности,
структуру распределения информации,
О структур у распределения заданий на исследования (структуру функционирования)
Агрегат структура задав!ся обычно в виде графа Граф может быть
неориентированным
v ориентированным (орграф),
взвешенным,
’ раскрашенным
нечетким
Рис 4 3 Некоторые типы топологии агрегатов-структур
1 линейный орграф 2. иерархический одноядерный орграф 3 сетевой граф
По топотогии выделяют линейные, иерархические (одноядерные и пг гиядерные), матричные лэтевые и др Примеры
графов различной топологии приведены на рис 4.3
кллюстрацией В1ЖНости построе-
ния агоегата структуры для эффективно
го функционирования и устойчивости
проектируемой системь могут служить
результаты исследования Ю Л Словохо-
това, посвященного сравн ительному ана-
лизу различных научных групп Анализ
фспочена высокой научной рез\ л кати в-
-юсти и устойчивости некоторых наутных
групп, эффективно работающих даже э
гномически крайне тяжетседля российской чаукн время показал что во мио см он обусловлен спецификой cooto.m >
го с’ипя» ес’ественно-научных исследований, проявляющегося3, частично в пслицентричности организационной структуры
и ручной группы в отличии от присущей загадкой науке строго моноцентрической иерархической организации научной труп
гы (см рис 4.4).
По ацентрическая структура организации
1 группы, как показал Ю.Л.Словохотов, обеспе
кивает такие важные для результативности на-
учных исследований принципы формирования
группы, как
коллективизм во взаимоотношениях,
демократичность взаимоо”ношений,
высокий профессионализм всехучаст-
Рис 4 4 Организационная структура научных групп
1 моноцентрическая иерархическая структура,
2 полицентрическая структура.
ников,
. универсальность и взаимозаменяе-
мость членов группь.
В подтверждение устойчивос’и научных
групп, сформированных на основе полицентри-
ческой структуоной организации, к колебаниям
31
внешних условий в самых широких пределах О Л Словохотов приводит данчьн о том, чю практически все научные i руппы
искусственно сформированные в СССР в конце 70-х начале 80 у годов по западной моноцентоич^ской иерархической)
организационной модели распались а остались и успешно Функьиониоуют только полицентрически структурно организо
ванные научные группы
/> грегирование, как построение некоторой модели, основ- еается на определение х целях Выявление целей одна из
с< внь'У задач системного исследования или проектнревашя Юк правило цели как и многие другие алименты системного
анализа 'системного проектирования), не имрют хорошо формализованное выраженного в математических терминах
описания Одним из достижении системною подхода является разработка методов перехода от неформализованных зада!
и формализованным Большая часть этих методов имеет характер специфических системных технологий формализации
Рассмотрим некоторые методы (системные технологий формализации в *ой же последовательности, в которой решаются
задачи системного проектирования
Начальным этапом системною проектирования является формулирование проблемы. Несмотря на ю, что «заказчн
ком» той или иной разработки проблема может быть уже сформулирована, практика системных исследований свидетель
ствуего том, что формулировка «заказчика», как правило, только очень приблизительный намек, отправной шаг к формули-
рованию проблемы системною проектирования Причиной этого являетсятот факт, что гроблемосодеожащая система, це
система, в деятельности которой обнаружилось н°которое нежелательное проявление, состоит из подсистем, сама является
частью какой то системы чадсистемы и, следовательно, связана с другими системами Наличие указанных сложных сис-
темных связей приводит к тому, что пои проектировании проблеморазрешающей системы необходимо в обязательном по
рчдке учитывал возможное влияние производимых изменений на эволюцию всех подсистемных, внутрисистемных, межсис
темных и надсистемных связей Таким образом, первоначальная проблема трансформируется в проблематику - совокуп-
ность взаимосвязанных проблем
Итак основной эта*1 формулирования проблемь состоит в построении проблематики. Проблематика строится на всех
языках конфигуратора и отражает характер связей в соответствующей модели системы структурном агрегате Кроме это-
го, проблематика должна носить диалектичный характер, т е учитывать специфику развития системных отношений “а пре
дыдущем этапе развития. Отметим, что проблематика может быть гостроена как совокупность взаимосвязанных проблем,
которые допускают различную степень формализации от хорошо структурированных, полностью формализованных допус
кающих математически строгую постановку задач оптимизации до слабо структурированных проблем, выраженных на есте
ственном
Следующим после этапа формализации проблемной ситуации в системном исследовании идет этап выявления целей
Основную сложность формулирования цели составляет проблема определения оптимального направления развития лроек
тируемой системы Отме’нм что если речь идет о проектировании деятельной системы, то наряду с выявлением направления
развития функционального преобразователя и конструкции г истемы необходимо уделять большое внимание определению
тенденций развития целеюлагающего элемента В этом случае в процессе разрешения проблемной ситуации наиболее эф-
фективна итерационная замена цели Конкретная последо?атегыюсть итерации пон замене целей определяемся садней раз
вития, на которой находятся соответствующие
' индивидуум,
С коллектив,
с этнос,
' государство
человеческое общество.
Этапы системного развития имеют общий характер для всех систем не зависимо от их конкретного содержания В ряде
работ было показано, что сточки зрения производства энтропии развитие систем можно подразделись на четыре этапа
1' зарождение и бурное развитие системы, характеризующееся резким увеличением произведена энтропии,
t уменьшение темпов роста производства энтропии
выход на относительно стационарный этап развития, характеризующийся постоянным значением производства энт
ропии или очень медленным уменьшением производства энтропии,
о резкое уменьшение производства энтропии деградация и смерть системы.
Отметим, что аналогичная периодизация системного развития, только выраженная в других терминах была предложена
Л H.I умилевым для описания эволюции этнических систем На каждом этапе развития системы, будь то отдельный индивид,
коллектив, э'нос, государство или все человечество, перед системой стояг различные задачи, что естественно скажется на
32
Формирорании целей при решении тех и пи иных юньретныл мда1- Для примера, зтапь развития человека, каъ Сиологичес
кого объекта проиллюстрированы на рис 4 5
как функция рремени Т (годы;
;ajHCHM0CTb формулирования
конкретных цепей деятельной системой
у эчпа ее эволюции определяем я тем,
чт - каждом этале б дел е ьная сиг
те тормирую'ся рЗоЛич iho гисемы
ценностей, отражающие'’ пецитжк' сто
ящих перэд нем г тк системной целует
ностью, задач.
Решение вогросао системе ценно
стей прежде ecqio определяет выбор
того или иного конфигуратора и таким
образом является одним из шагов в на
правлении формализации задачи
1 ак как сис емы ценностей системных проектировщиков а, следовательно, и их целевые установки и цели сугубо инди
•^дуальны, то сам ход процесса формализации и определения целей также имеет ярко выраженный индивидуальный харак
тер Несмотря на индивидуальный характер, системь ценностей имеют и некоторые общие черты у определенны х групп
тюдей
Анализирую проблему систем ценностей в рамках проекта «Римского клубац Копров выделил две альтерчагивнь^е
внутренне непротиворечивые системы ценностей, которые он назвал
технократической системой ценностей «Человек царь Гироды» и
v гуманистической системой ценностей «Человек часть природы».
Процитируем "сдообное противопоставление основных положений указанных ценностей по книге ф.И Перегудова и
Ф.П Тарасенко
Технократическая система ценностей 1уманистеческая система ценностей
Природа как источник неограниченных ресурсов Превосходство над природой Природа враждебна или нейтральна /правляечая окружающая среда П орма^иочнг> технологичное ра?3^ие общ^гТа ночные on ношения t- Jri и выиго1 ’ш ИндиЗидрал. чое самообеспечение Ра}и*н(кть средств Инусрмация, запоминание Образование Природные рнсуосы ограничены (армсния с природой Природа дружественна Окрижаклиая срада в хрупком равновесии Социскугьтирн^ оа ситиа Обще' тсечные иптсресь /арантии безоласп^сти Колегтивистскоя организация Рач м^ость цел-Т Знания понимание культура»
Следует отмсти iь, что так как конкретные люди и коллективы являются развивающимися и, следовательно, внутренне
противоречнвь ми деятельными системами, то в идеальном виде указанные сясемы ценностей практически не встречаются
Вместе с тем, при анализе проблемных ситуаций и системном проектировании след/ет иметь в виду, заложенные на стадии
определения це^и внутренние противоречия связанны е с про иворгчизсстью соответствующей системь, ценностей, может
гривести в последствии к деградации системы, вызванной внутренними проблемами, возникшими из за несамосогласован
ноги целен Вместе с тем, базирование при определении ^ели на системе ценностей неадекватной конкретному системному
окружению также може^ привести к разрушению системы, нс "еперь >же вследс’вие неадекватного поведения созданной
снетемс в данном системном окружении (р надснстеме)
Одной из основных проблем выбора цели является множественность целей и отсутствие формализованных алгоритмов
выбора цели Вместе г тем в системной практике сложились определенные правила определения целей например
выбор целен начинается с наиболее высокого уровня сис7емнсй иеоархин с последующим переходом на более низкие,
в список рассматриваемых целей необходимо включать цели, противоположные заявленным,
33
<> вместе с некоторой целью необходимо рассматривать и сформулированную как двойственную к ней (например, «уве-
личить выход высокосортной продукции» «уиеиьшн’ь выход низкосортной продукции и брака»),
т необходимо рассматривать не только «желаемые» цели, но и не «желательные» по своим последствиям (это уже на
самых ранних стадиях системного пооектирования позволит поедвидегь возникновение нежелательных последствий проек-
тирования, напримео, основные виды загрязнения окружающей среды),
О рекомендуется допускать к рассмотрению любые хоть как то формализованные цели
Другой проблемой определения целей проектирования является опаснос’ь смешения целей Важность этой проблемь,
как одной из основных
о по последствиям и
f по распространенности
отмечали практически все исследователи занимавшиеся практическим системнь м анализом или системным проектиро-
ванием. Рнвеп так пиле* об этой проблеме (На вопрос о том, что, по его мнению, станет основной проблемой в
конце XX века Зинштейн ответил' совершенство средств а смешение целей Очень похоже, что так оно и выш-
ло! В качестве наглядного примера, иллюстрирующего смешение целей в сфере производства продуктов питания, можно
привести цитату из романа известного современного американского писателя Дж.Хеллера «Что-то случилось» «В плитки
шоколада вместо молока прибавляют сахар, сахар дешевле У масла вкус тот же, что у бумаги, в которой оно
расфасовано Взбитые сливки не взбитые и не сливки ... Даже лучшие кондитерские фабрики употребляют те-
перь суррогат взбитых сливок который похож на взбитые сливки больше самих взбитых сливок, дольше сохраня
ет их цвет и консистенцию, не скисает обходится куда дешевле и потому выгодней?
Так как сами деятельные системы развиваются (см. рис. 4.5), а, следовательно, меняются их системы ценностей, то со
временем могут мяться и цели При этом необходимо учитывать, что долговечность целей различных систем может суще-
ственно различаться. Наименее долговечными являются цели деятельных систем, стоящих на низших уровнях иерархии. На-
пример, цели отдельного человека менее долговечны, чем цели некоторого сообщества людей этноса, государства, челове-
чества Кроме того долговечность цели зависит от длительности того или иного этапа развития деятельной системы Так
цели формируемые на начальном этапе развития системы (длячеловек это «детство», «отрочество», «юность») и кочечиом
этапе ее существования («старость») менее долговечны, чем те цели, которые были определены на этапе относительно ста
ционарного существования системы Подтверждением этого в государственном масштабе является тот факт, что конститу-
ции, выражающие основные целевые установки государства, практически во всех случаях создававшиеся на этапе появления
государства, через очень копоткие сроки начинали варьироваться (вносились поправки или переписывались заново), а про-
изведенны» изменения сохранялись уже достаточно долгое время Отметим что смена целевых установок на более высоком
уровне системной иерархии практически всегда приводит к необходимости замены целей на низших иерархических уровнях.
Обратное, вообще говоря, не обязательно.
После формулирования проблемы и определения целей в системном анализе и системном проектировании идет этап
формирования критериев Критерии как количественное, модельное представление цели необходимы для облегчения реше-
ния задач вь,бора наилучшей альтернативы Так как критерии являются количественным выражением цели, то, следователь-
но, они отображают общие системы ценностей
9 технократические или
О гуманистические,
и более частные системы ценностей, например
б политические,
б психологические,
С этические,
б моральные и др
В связи с гем, ч’о системы ценностей, как правило, не сводимы дру' к другу, то любая реальная задача носит многокри-
териальный характер Погсюечие алгоритмов решения задач выбора в условиях миогокритериальносги рассматривалось
ранее.
Разработка методов построения критериев привела к созданию теории ценностей, главной задачей которой является
алгоритмизация перехода от системы ценностей к множеству критериев В настоящее время созданы и разрабатываются
различные частные теории ценностей, напоимер такие, как
9 теория экономических ценностей - теория стоимости,
34
' психологичеиая теория ценногти теория полезности,
О казуистическая теория ценное!и (оценивание ценности по прошлым прецедентам)
Несмотря на ряд успехов в алгоритмизации процесса перехода от система ценностей к критериям следует отметить
что до настоящего времени построение критериев является более искусством, чем наукой
I ‘осле того гак критерии построены огтается лишь выбрать лучшую альтернативу из множества ать’еонатив, используя
солвектг/ющие методы например, один из описанных в разделе 3 Чтобы было и-$ чею выбирать, необходимо иметь соот-
ветствующее мно кэ<*гвс альтернатив Генерирование альтеон?ги., по °идн исм> один из наиболее сложных этапов систем
него грсектизова4ия Бгяь i ин достижаь^ем си тп^нс'и годхс цз явлжгоч разраб 'тка “жноюгии генерирования аль-ер
натив. В лстемном прсечтисютачии таких те*но |'лгий г настоящему временя иооесгно бэгее 31. Наиболее известным? сре
ди них являются
. мозговой ш’урм
синектика,
в деловые игры
’ разработка сценариев.
Прежде всего отметим, -то увеличить число альтернатив можно и не прибегая к различнь м организационным техноло
гиям, а пользуясь приемами исключительно сознательною расширения множества альтернатив например такими, как
, поиск альтернатив в патентной, журнальной и другой литературе,
У привлечение экспеогов,
комбинирование уже имеющихся альтернатив
/ формирование альтернатив, являющихся по своему содержание промежуточными по отношению к имеющимся,
О вк печение альтернатив противоположных и дополнительных к имеющимся
включение в рассмотрение «нулевой-» альтернативы - каковы будут последствия, если проект не будет разработан
, интервьюирование заинтересованных лиц.
проведение анкетирования по рассматриваемой проблеме
Основной идеей ор1анизациоиных технологий -енерирования альтеонатив является создание с помощью различных
ор1аннзациоьных меооприятий таких условий для работы проектировщика, которые с психологической, физиологической и
т п точек зрения были бы максимально благоприятными для творческой деятельности. В данной книге в связи с ограничен
костью места приведем описание голько двух технологии генерирования альтернатив - методы мозгового штурма и синекти-
ки Ьолее подробно с технологиями генерирования альтернатив, используемыми в системном проектировании можно по
знакомиться в соответствующей литературе (см список рекомендованной литературы в конце книги)
Суть практическую ценное!ь и эффективность метода мозгового штурма очень удачно выразил Джоне «семе «лгоз-
гового штурма» это беседа каждые, участник которой свобод о выдвигав предположения а гриппа *апре
щгна Практическая ценность «мозгового штурма» заключается имс^^с в том, что ко ранних этапах гроектш
ровония когда cmpyirryoa -аУа^ь еще не ясна и не подвергала^ трансформации, резко повьшается тгрстт ге-
нерирования данных имеющих отношение к этой задаче Шесть человек за полчаса могут выдвинуть ГзС идей
бригада проектировщиков работающая обычными методами, никогда не пришла бы к мысли о том, что рассмат-
риваемая ею проблема имеет такая разнообразие аспектов»
Процедура мозг ового штуома может быть представлена как следующая последовательность действий
1 . Собирается группа лиц, обычно из 6-8 человек, для генерирования альтернатив. Главные условия отбора зто раз
вообразив профессий квалификации, опыта, наличие творческих способностей.
2 Сообщается, что приветствуются любые идеи, возникающие как индивидуально, та\ и по ассоциации с услыша^ми
предложениями др\ гих участников, в тем числе хотя бы частично видоизменяющие чужие идеи
3 . Каждая идея фиксируется на отдельной карточке.
4 Категорически запрещается любая критика (критика тормозит воображение)
5 , Каждый по очереди зачитывает свою идею, остальные слушают и записывают на карточки новь10 мысли, возникаю
щие под влиянием услышанного или как свободные ассоциации
б Карточки собираются, сортируются и анализируются другой группой участников мозгового штурма-группой экспертов
Некогорым недостатком метода «мозгового штурма» можно считать очень большое число сгенерированных альтерна-
тив, среди которых бывает трудно выбрать намлучшую. Противоположным в этом плаче методу «мозгового штурма» являет-
ся метод «синекгики»
35
Синек'ика осчовыеаегся на генерировании агыернатие путем ассоциативного мышления, поиска аналогий Базой этого
метода является тот факт, что с общесистемных позиций деятельность любой системы независимо от ее конкретного содержа
ния имеет общие закономерности Так “ак человек, как биологический объект, является системой, которая в процессе эволю
нии нашла оптимальные решения многих проблем, то в синектике делается основной упор на аналогии между поведением чело
века или работой отдельных ого функциснапьнь’х элементов ч функционированием проектируемой системы
Процедура синектиии может быть представлена как следующая последовательность операций
1 Формируемся трупа из 5 7 человек Отбор президентов производится гс следующим качествам
гибкость мышления,
большой практический опыт [предпочтение отдается людям, мен' вшим профессии и специальности),
цитологическая совместимость г о всеми членами отобранного коллектива
' общительность,
физическая подвижность [э’от фактор о гень важен в связи с необходимостью гооводить аналогии с двигательными
рефлексами человека)
2 Выработав навыки совместной работы, группа ведет систематическое направленное обсуждение любых аналогий с
подлежащей решению проблемой, спонтанно возникающих в ходе бесед
3 . Перебираются не только реальные, но и чисто фантастические аналогии
4 Особое значение синектика придаю’ аналогиям, порождаемым двигательными ощущениями, так как человеческие
двигательные рефлексы высоко организованы и их осмысление может подсказать хорошую системную идею
5 Для успешней работы синек’ической. пуппь должны бьгг организованы условия для раскрепощения воображения,
ин’енсианого творческого’руда, создана атмосфера душевного подъема всех членов группы. В связи с этим во время рабо-
ты синепической группу требуется неукоснительное соблюдение ряда правил, например таких, как
л запрещается обсуждать достоинства и недостатки членов группы,
' каждый член группы имеет право прекратить работу без каких-либо объяснений при малейших признаках утомления,
' роль ведущего е синектической группе периодически переходит от одного члена группы к дэугому и т.п.
Отмечая высокую эффективность метода синестики, несмотря на необходимость достаточно длительного периода обу-
чения участников синектической группы (в отличие от участников мозгового штурма), Джонс пишет <В течет года S или
6 человек должны затратить 1/4 своего рабочего времени на обучение. Группа обученных синектиков, работаю-
щих полный рабочий день способна в течение года найти приемлемые решения примерно четырех небольших и
двух коупных проблем*.
Описанием технологий генериооеания альтерча1ив можно было бы и закончить рассмотрение основных этапов систем-
ного проектирования (остается незатронутой только пооблема вчпдоения системных проектов в практику, чему будет посвя-
щена следующая глава). Но простого описания отдельных этапов системного проектирования не достаточно для проведения
проектирования Необходимо иметь представление о ггосгедовательнсстн проведения соответствующих проектировочных
операций Отметим, что иногда эта последовательность вполне естественна и очевидна но в некоторых случаях возможна
вариан’ность в очередности проведения тех или иных этапов Приведем один из возможных вариантов сочленения этапов
пии проведении системного проектирования. Данный вариант (точнее несколько близких друг другу вариантов) представля-
ется авторам наиболее универсальным) Итак, алгоритм системного проектирования можно представить в виде следующей
последовательности действий
1 . возникновение проблемы (постановка проблемы «заказчиком»)
2 . (генерирование альтернатив)*.
3 формулирование проблемы (расширение проблемы до проблематики),
4 (i енерирование ал ь’ерн'атив)*,
5 анализ целевых установок и определение целей,
с агрегирование (построение моделей, в частности, построение конфигуратора),
1 (генерирование альтернатив)*,
о фоомирование критериев,
9 построение процедуры выбора,
10 (генерирование альтернатив)*,
11 организация процесса выбора,
12 . проведение выбора,
36
^3 внедрение результатов системного проектирования
14 выявление и анализ псследстзий внедрения проекта,
15 минимизация расхождения прогноза и р^ьных изменений путем варьирования паранетров
г’екоторы0 из пунктов отмо1-снных звездочкой могут быть иляти из алгоритма систsmhoiо проектирования Следует
тм^ить что некоторые и э*агов приводящиеся в данном варианте ь ж последовательно ндущк друг за другом, mov
б. ть । rtcnorw-HM ки/ Пар1Ллйл&нмр В кзчостгпримера можнч, указать но потенциально параллельные итерации, как
щосмированир критериев, п кроение процеди ы ' ыосра и оо'анизадия гг ощ.'.с. г-ыбо^а
5. ТЕОРИЯ ПРАКТИКИ
Сщтзмнь й анализ и системное проектирование не отвлеченные теории, их щ>лью является реальное изменена кач?
ства жизни либо через изменения, осуществляемые в объе сте деятели ости, либо через изменения, происходящие е сам^м
субъекте Таким образом системнее исследование лишено смысла, если оно не внедрено в пракжку. Мно-очисленные про
блемы, вс'ающие на .папе практической) внедрения результатов системного исследования, наличие часто встречающихся
парадоксальных ситуаций (результаты некоторых исследований не внедряются хотя последующая практика показывает вы-
сокую эффективность разработки, в то время как другие малоэффеклвнне или даже убь точные разработки оказываются
внедренными) привели к со данию целого ра^ла системных исследований, чванно о по "педгоженикг А1-еффа гтеооиеи
юакгикиж В настоящий момент этот, один иэ самых молодых разделов системно о анализа и системное проектирования
пеоеживает этап активного развития и в плаче разработки общих теорий, и в направлении создания системных тех^опо, ии
внедрения результате.
Ончим из важных отправных положений в теории практики является утверждение о том, что для успешного внедрения
результатов системное исследования необходимо в i динаковей мерс утитывато и специфику функционирования системы,
дпя которой была ссу цествлена та или иная разработка, во внешней iэеде, и особенности ее внутреннего иерархического
строения Стратегия внедрения результатов строится при пом наследующих положениях
( разработка должна повышать эффективность функционирования систем ы и этот факт необходимо представить в
максимально наглядной форме,
при внедрении разработки необходимо максимально учитывать цели вс^х основных групп сотрудников организации,
ог которых хоть в какой то мере зависит сам факт внедрения
Любую деятельную систему е организационном плане можно представить как трехуровневую иерархическую структу-
ру Высший уровень иерархии занимает группа отвелтвенньл лиц при^имаюши? решение наследующем уровне расположе
Рис 5 1 Иерархическая структура ор'ачизацни и система взаимосвязей между
системами которая внедряет разработку (А), и в которую внедряется разработка (Б)
Обозначения
1 повышение функциональной эффективности системы,
2 удовлетворение целей группы ответственнь;х лиц, принимающих решение
3 удовлетворение целей группь, лиц непосредственно влияющих иа принятие
решение ответственными лицами, принимающими решение,
4 удовлетворение целей группы всех остальных членов организации
на группа лиц которые непососд
сгвенно влияют на принятие решение
ответственными лицами принимаю-
щими решение, а на последнем
иерархическом уровне, выделяемом
с точки зрения влияния на внедрение
разработки, располагаются все ос-
тальные сотрудники организации
Рассмотренная иерархическая струк
тура условно изображен карие 5 1
Анализ целевых установок пе
речисленных групп лиц показал, чтс,
как правило, внутри каждой i рунпы
Лорнируются однотипные цели по
отношению к внедряемой разработ-
ке Группа лиц, находящаяся на пос
теднем уровне иерархии, является
как правило самой многочисленной
37
и e rex случаях, когда она трезво оценивает свое положение в организации, ее коллективная цель формируется на основании
желания стабильности своего существования В данной работе не рассматриваются варианты проектов, приводящих к гло-
бальной перестройке всей структуры организации, например таких какой был предложен О Бендером жителям Васюков
« Столица автоматически переходит в Васюки Сюда приезжает правительство. Васюки переимен^ываются
в Нью Мосьву, а Москва - в Старые Васюки Ленинградцы и харьковчане скрежещут зубами, но ничего не могут
поделать Нью Москва становится элегантнейшим центром Европы, а скоро и всего мира» (И.Ильф, t Петров) По-
лучить прямые выгоды от повышения эффективности функционирования системы могут относительно небольшие группы лиц
поинимающих решение и непосредственно влияющих на принятие решение Ответственные лица, принимающие решения, в
определенной степени олицетворяют всю систему в целом. Их цели по отношению к внедрению той или иной разработки, как
правило, формируются из амбиций на выход на принципиально новый статусный уровень их лично или через развитие систе
мы олицетворением которой они являются Большая роль в формировании целевых установок данной группы лиц таких
присущих им черт характера, как честолюбие, амбициозность доходящая часто до тщеславности, отражается даже в реко
чендациях по стилю общения с ними Например, Акофф утверждает, что одним из важных условий успешно! о внедрения
разработки является следующее ^системный аналитик должен открыто и искренне проявлять уважение к интел
леыпу ответственного лица, принимающего решение» Значительные выгоды, в частности экономические, от внедре-
ния результатов системной разработки может получить отгосигельно немногочисленная, но влиятельная группа лиц, занима-
ющая второй иерархический уровень (см рис. 5.1). В связи с этим, как отмечает Акофф, (внедрение более вероятно, .
если окружение лица, принимающего решение .., проявляет интерес к внедрению».
Важность учета «человеческого фактора» при внедрении результатов проявляется и в появлении такого разделатеории
практики как этока практического системного исследования О: обычных этических норм научного исследования этика сис-
темного исследование отличается тем, что включает системы ценностей и интересы отдельных людей и коллективов, психо
готические аспекты взаимосвязи между контактирующими сторонами и т.п Этика системного аналитика, как отмечает Дрор,
состоит в том, чтобы не стать «серым кардиналом» (ие навязывать своего мнения ответственному лицу, принимающему
решения, а предлагать альтернативы, советовать при выборе той или иной альтернативы, в некоторых случаях системный
аналитик должен идти на компромисс. Однако, в тех случаях, когда принципы заказчика не соогвегствуют принципам сне-
точного аналитика, Дрор советует придерживаться следующих правил не работать на клиента, не дающего доступа к ин-
формации и не позволяющего публиковать результаты, отказы ваг ься выполнять анализ только для обоснования уже приня-
того решения, не работать на клиента, чьи цели и ценности противоречат гуманистическим целям и ценностям (см раздел 4),
а гаюке собственным убеждениям аналитика. Следует отметить, чю существуют различные мнения относительно категорнч
кости соблюдения перечисленных правил Например, проведенные Черчменом исследования, выявили так называемый эф-
фект «эгоизма систем», с которым также необходимо гри системном анализе. Суть этого эффекта заключается в том, что
(елевье установки и дели, сформированные на этапе возникновения системы и связанные с выполнением определенной
функции в надсистеме (см раздел 1 2), в процессе развития системы могут изменяться в направлении псвышенияэффестнв-
ности процессов, поддерживающих конструктивную целостность системы, в ущерб ее функциональной эффективности. Можно
поивести множество примеров, иллюстрирующих всеобьемлющий характер проявления эффекта «эгоизма систем». Напри
мер, высшие учебные заведения функцией которых является обучение студентов с целью подготовки необходимых обще
ству специалистов высшей квалификации, при определенных условиях могут стать системами, целью которых является обес
печение высокого уровня жизни преподавателей Аналогичные смены цели на определенном этапе развития происходят в
любых системах, не зависимо от их конкретного функционального предназначения производство знаний (наука), перера
ботка информации (телевидение, радио, печать), производство материальных продуктов, энергии или их продажа. Образно
смену целевых установок системы, приводящую к смешению целей, изобразил современный американский писатель Дж.Хел-
лер в романе «Что то случилось» (соответствующую цитату мы приводили в предыдущем разделе) Таким образом любая
система рождается, существует какое-то время и умирает Обновление системы является естественным законом системного
развития. Поэтому i ри проведении того или ино о системного исследования необходимо учитывать возможное изменение
целевых установок как заказчика так и разработчика вследствие эффекта «эгоизма системы».
38
6. МЕТОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И СИСТЕМНОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ РАЗВИТИЯ МЕГАПОЛИСА
Бается на приблизительно одинаковом (стационарном) уровне (см , например, рис о
В данном разделе рассмотоим на нес» с^ьких примерах ес^моун^сги г истемного гдхэдн для пушения нею’орг х
। юспем порождаемых дэятрдш.сгм о челог^а каж в наиболее конце поврова ном и ярко вь р оконном виде данные
проблем грочвлякго на территориях, подвергаюцидс^ максимальному ачтьопс’енноиу воздействию, ю указанные при
меры будуг относиться юежде всег » развитию больших городов (мегашгисоН
Основными пробл°мо:бразующими вопросами развития антропогенных ^ксп истем являются вопросы ресурсного обеспе
пения деятельности и утилизация обходов Чисто природные системы с характерным»’ для них темпами эволюции, ь отличии от
быстро развивающихся антропогенных систем, графически не имею7 указанных проблем Возникающие в природных системах
локальные р«урснг е дисбалансы быстро восстанавливаются по модели ехидник жертва», организуя колебания около некс
торого среднего уровня (рис б 1} Все трофические цепи в процессе эволюции природных экосистем замкнулись все продукты
жизнедеятельности растений и животных нашли своего потребителя. В связи с этим в природных системах практически отсут
ствую* проблемы утилизации отходов. Отметим, что некоторые продукты жизнедеятельности природных экосистем не утилизи
руются пелногью, но их накопление не выводит экосистему из равновесий в сигу ’’ого, что скорость увеличения качества этих
продува на много меньше скорости адаптационных процессов в природной экосистеме. Наоборот, резкое изъятие таких отхо-
дов из экосистемы может привести к выведения ее из равновесия В качестве подобных природных отходов можно, на 1ример,
указать lopib, природный газ, несЬть, каменный уголь, моамсо, известняк и т п F авновесчыи характер природных систем стра-
жае'оя в том факте, что иислен»ость любых природных популяций в сигу хорошо организованных обоатных связей поддержи
1)
В отлично от природных систем, ан
тропогенные системы в настоящее время
далеки от стационарного состояния От-
ражением этого является экспоненциаль-
ный рост народонаселения на планете с
периодом удвоения равным, со данным
демографов ООН, 41 год Вместе с тем
некоторые эксперты считают, что к 2100г
численность населениеЗеили начни ста
билкзирояаться (рис 6 2) Таким обра
зом следующее столетие должно таг,
1°ре>одсм от «детства» ^е/’овечегтаа к
его «отрочеству» и «юности», что неиз-
бежно проявится в смене системы цено
стен и, стедователыю, целевыхустановск
и целей развития. Определение измене-
ния систем ценностей, как следует из выводов теории системного проектирования (см раздел 4), является наиболее важной
составляющей проектирования как общего развития человечества, так и системного проектирования любых частных конк-
ретных видев деятельности.
Приведем анализ изменений приоритетов в системах ценностей людей на стадии перехода к стационарному (равновес
ному) развитию антропогенных и-
стен Прежде всего вспомним, что ус-
тановлення равновесия в развитии си
• х стемы прежде всего проявляется в ус
J таиовленни равновесия между
аналитическим и синтетическим на
!• j —- г--------------т_____"S27 ", > * _j правлениями развития Обьект<^Пре-
* ,SDD "00 го#Н образователь- Субьект и Объекта
Рис б 2 Реальный и протезируемый рост населения Земли (по данным А.ДжХсэла).
№0 1XW {$30 tf{0 Ш
ГО#ЬС
Рис 6 1 Колебания численности популяций хищника (рыси) и его добычи
(американского зайца беляка; ('о данным ДА МакЛалича)
39
Преобразователь — Субьект Аналитическое направление в данном случае отражает познавательную деятельность челове-
ка в самом шиооком смысле, т е , пользуясьтеоминологией В И Вернадского, состоит в создании ноосферы - сферы разу-
ма Равновесие между аналитическим и синтетическим направлениями развития антропогенных систем в таком случае будет
состоять р _аком развитии эргосфеоы, которое бы совпало по своим задачам с развитием ноосферы Таким образом, на
тационарчом этапе эволюции человечества приоритетной перерой деятельности стане7 наука Только в этом случае можно
ожидать решения ггех проблем, связанных с истощением ресурсов и утилизацией егходов жизнедеятельности Следующий
«и в si ом смысл3 должен стато решающим для человечества либо наша цивилизация останется по своим целевым уставов
кам на «дек кем» уровне рззвития с гигантскими возможностей, благодаря своим технологическим достижениям, и посте
'нно растущими ^животными» потребностями и несомненно погибнет, либо изменит приорутеты в системе ценностей н бу
дет строить свои отношения с окружающей средой на новых принципах Изменение целевых установок невозможно путем
искусственного внушения определенных принципов, но оно должно стал естест°енным реэультатом процесса развития че-
ловечества, так как, цитируя Л.Ч [умилева, с невозможно логическими доводами примирить людей, взгляды кото
рых на природу мира полярны ибо они исходят из принципиально различных мироощущений». Отметим, что уже в
настоящее время проявляются некоторые тенденции в мировом развитии по смене приоритетов в системе ценностей Так,
вместо таких показателей благосостояния народа, как количество потребляемого мяса, молочных и других пищевых про
дуктов, имеющейся бытовой техники автомобилей, потребляемой электроэнергии и т.п., приходящихся на душу населения,
все более часто выступают показатели качества жизни, в которые входят и такие показатели, как средний уровень образо-
вания, параметры, характеризующие экологическую обстановку среды обитания, и т п В заключение хотелось бы отметить,
чтс находясь На э7зге интенсивного численного роста населения практически невозможно говорить о создании глобальной
концепции устойчивого развития, которое по самому своему определению подразумевает стационарность состояния систе-
мы, но проблемы построения локально устсй'-ичгх систем вполне разрешимы При этом локальность рассматривается как во
временном, таки в территориальном плане
Перейдем теперь к рассмотрению одной частной, но крайне важной проблеме - охране окружающей среды от загряз-
нения бытовыми отходами, которая является одной из главных санитарно-гигиенических проблем любого мегаполиса. Твер-
дые быговье отходы (IБО) занимают особое место в общей структуре отходов жизнедеятельности большого города. Чтобы
лучше понять их влияние на устойчивое развитие экосистемы, прежде всего, рассмотрим классификацию отходов по функ-
циональным и структурным признакам.
Отходами может быть любой, даже целевой, продукт жизнедеятельности системы, если он выпадает из трофической
цепи (см рис 1.3) Например выпускаемые вузами специалисты если они не находят приложения своим знаниям, получен
ным в институте, становятся отходами производства. В случае отсутствия эффективных систем утилизации и переработки
таких отходов систем переподготовки кадров город сталкивается с не меньшей проблемой, чем, напоимер, проблема
счистки сточных вод Таким образом, все отходь жизнедеятельности сисстемьг можно подразделить на две большие группы
1 невостребованная часть целевой Функциональной деятельности системы и
2 отходы жизнедеятельности подсистем, обеспечивающих структурную целостность деятельной системы.
Минимизация количества отходов первой группь’ обеспечивается путем создания эффективной системы планирования
илн/и установления мобильной сети обратных связей между функционально различными элементами трофической цели
Количество отходов второй группы, в которую входят и ТБО, по способу их накопления не может быть уменьшено теми же
методами Указанные отходы подлежат различным процедурам захоронения, переработки и утилизации
По субстанциональным признакам отходы подразделяются на энергетические, вещественные (газообразные, жидкие и
твердые}, информационные и интеллектуальные Твердые отходы вотличиеот всех перечисленных имеют наиболее локали-
зованное пространственное расположение Эта особенность приводит к необходимости создания принципиально иных под-
ходов к выбору технологий переработки твердых отходов Прежде всего, отметим в этом плане их сугубо региональный
характер в отличие от планетаоного характера влияния на з^-истемы всех остальных видов отходов Другим следствием
слабой диффузионной (транспортной) подвижности твердых отходов, наряду с их высокой степенью пространственной ло
кализации, является генетически присущая им химическая неоднооодность Любой процесс гомогенизации ТБО, например,
смешивание различных по происхождению, химическому и фазовому составу, микро - и макроструктуре ТЬО, перевод их в
жидкое или газообразное состояния и т.п., приводит к разупорядочению системы - существенному повышению ее энтропии
и, следовательно, активирует деградационные процессы в эволюции системы.
Экскурс в историю развития антропогенных экосистем показывает, что уже на ранних этапах наряду с миграционной
стратегией (первоначально, по мере превышения которого предела накопления ТБО перемещалась человеческая популя-
40
цич, в посгедстеие »ерем щались ТБО) (озниила и стратегия утилизации ТБО Последняя стратегия ориентирована на
развитие пространственно локализованные популяций, к каким, в частности и о_ногятся мегаполиса, и базируется на таких
свойствах антропогенных < kct^v, как их гнео^ая приспособляемость и пластичнопь поведения Вместе с тем y^acani-bie
с°ойства яеляются основными свойствами нелинейных динамических систем, развивающихся вдали от равновесия jtui фаю
позволяет надеяткп на сффеитивпость и. пользования методов и моделей системодинаники д,”я анализа °сзможны* по-
следний в спэль' >вания той иг < иной стрп^ии пет едения системы пс отношению к -неэирующи^ся в г ей ГЬО и проени
р^еания т VMX схем i ведения, которые оба почивают наибольшую у тоГыивссть системы
Специфической особенностью гуманитарных систем является наличие в них элеменпр, способных чформированию и
поддерживанию определенных целевых установок определяющих цели с'.щсствования самей системг Ба основании эт^х
целей п/мзг’итарныесистеми строят проемы '‘воегс развита Несовпадение между проеюным и реальным поведением < и"
гемы является дополничльны” Фактором, влияющим на ее динамику Годебт tie система как указывалось ран^е, относят
ся к классу так называемых деятельных систем в отличие 0’ действующих нт содержащих з собе элементов формирующих
и поддерживающих целевые усановки При построении динамической модели мегалолиса наряду с вышеупомянутым чисто
гуыаиитарным фактором необходимо учитывать структуру внутренних взаимосвязей элементов системы и связи с внешней
спедой определяющие потоки энергии, вещества, информации и др на входе и выходе нз системы В упрощенней форме
проблема эволюции городов в терминах логистического уравнения впервые быларассмотрена Алленом При стом основное
внимание уделялось анализу проблемы возникновения новых экономических функций и их влияния на характер урбанизации
рассма!риваемои пространственной области Выводы из результате в работы Аллена обобщенные Пригожиным, свидетель
ствуют об универсальном характере поведения динамических систем
Применяя аналогичную сисгемодинамическую модель для описания выбора оптимальной ч трате, ии поведения системы
т° гтношению к возникающим в ней ТБО получим следующую систему нелинейных уравнений
dX / d r= Р. X. И - X. / I (Y. Ai; / / £ 4.
где ! время, X размен -от/ляции, сделавший выбор i-rc варианта поведения, А привлекательность ,-по варианта
для j и пс^уляцищ Г с^бпопуля^ия имеющая собственное представление со '”*нссигегьной привлекательности данного
выбора, Р весовой множитель, учи’ь вающии протекцию <-го варианта, введенный нами в о’личие от Ъигохина для ачали
за эффектов, (вязаннь / с лоббированием ь принятии решений Стм.егим, что величина Р сильно зависит ст X и с увеличени-
ем размера популяции X резко падает Анализ данной системы нелинейных дифференциальных уравнений показывает воз-
можность возникновения нескольких ветвей решений со сложнь м набором бифуркационных явлений Особенно велика не-
устойчивость системы к флуктуациям е начапьнь х условиях з случае малых значений Хг что связано с сильной нелинейное
тью зависимости Р.отХвзтом случае, т е лоббирование решений -аиболе3 вероятно r-а самой ранней стадии формировали а
популяции, принимающей i й рариант поведения. Управлять процессом лоббирования можно путем зарьиооеания начальных
он з еннй X нлн уменьшением гуманитарно! и влипчи° на параметр Р. Первый вариант уменьшения протекционизма в принч
тии решений можио у-лочно назвать демократизацией решений второй вариант предусматривает увеличение роли оэъек
тиеных факторов р выборе того или иного решения Вместе с тем, как следует из анализа приведенной выше модели, даже в
случае, когда Р, = const, система уравнений остае'ся нелинейной и возможность существования нескольких ветвей решения
-окпа^я’ тся, хотя и исчезают эффекты лоббирования решений.
Повышение объегивности решений связано, прежде всего, с формулированием объективных критериев выбора наи
лучшего предпочтения. Так как стабильное - стационарное - состояние открытой системы обменивающейся со средой энер
ней, веществом, информацией и т.п., реализуется при условии минимума производства энтропии системой, то в качестве
одного из возможных критериев выбора оптимальной схемы переработки ТБО может стать критерий минимума произвол
с< ва энтропии в процессе переработки ТБО Качественными общесистемными выводам и при выборе данного критерия явпя
юге? следующие основные рекомендации
। -ри переработки ТБО необходимо избегать смешения различных по химическому, фазовок v и дисперсно му с с сгаву
компонентов ТБО,
2 . крайне нежелательно изменение агрегатного состояния ТБО в процессе их герерабогки
Следуя перечисленным рекомендациям можно выбрать такую схему переработки ТБО, которая обеспечивает макси
мальный уровень стабильности антропогенной системм Отметим, что в природных системах организация трофических це
пей происходит как правило, именно в соответствие с вышеприведенными принципами а любое отклонение связано с каки-
ми-нибудь природными катастрофами например такими, как пожары, извержения вулканов, наводнения и т п
Как в историко-научном, так и в чисто практическом плане представляет анализ ус’ойчивости городских поселений к
41
ичмен^нию начат-ных и внешних уиюрин, др/гичи сювами к изменению географической политической экономической
социальной и г п обстанорги Можно указать множество совершенно противоположных случаев, когда изменение геогра-
фической обстановки (изменение русла зеки, истощен не залежей тех или иных руд или других природных ресурсов и т п.)
приводило к ’’ибели города, и когда при изменении тех же параметров город продолжал жить, а иногда даже рос и процве
таг. Такие же явления наблюдаются и при смене политической или экономической ситуации Подобная ситуация возможна
Тольк в том случае, если образование и /стойчиаое состояние города обязаны комплексу причин. Вот что на эту тему пишет
и:в?1 тный Фоанцузсчий историк Ле Гофф в своей работе «Цивилизация среднего Запада», анализируя научный спор с учас
ти^ лкд ьена Февра и Анри Гиррена который считал, чг «город стал детищем купцов» tiopoda. конечно поивл?
кала homines novi выскочек порвавших с землей и монастырской общинсй, лишенных предрассудков, предприимч!
вк'х и корыстолюбивых, но с ними вместе или оказывая им поддержку, в частности деньгами, которых у них пона
чалц не было определяющую роль сыграли и представители господствующих пассов земельной аристократии и
духовенства. Важное участие в подъеме городов приняла и такая группа населения, как минестериалы, сеньори
альныс служащие, чаще всего происходящие из рабов или сербов, но более или менее быстро поднимающиеся к
верхним слоям Феодальной иерархии . В любом случае можно с уверенность утверждать, что из разнообразных
социальных элементов город создавал новое общество»
Множественность факторов, влияющих иа появление и эволюцию города, свидетельствует о том, что в общем случае
для анализа и проектирования развития города его необходимо рассматривать как большую, сложную, многоуровневую
иерархическую систему Вместе с тем, даже относительно простые модели, например такие, как логистическая модель, опи-
санная ранее позволяют прогнозировать некоторые элементы развития юрода. Приведем с некоторыми вариациями при
мер описанный ь работе Николиса и И.Р.Пригожииа
Гроапализируем развитие городское центра, в котором определенные районы различаются по
ъ виду конкретной экономической деятельности,
О жизненным условиям,
О доступности рабочих мест
с наличию различных видов услуг и т п
Разделим все население на две группы
О рабочие,
О ннженерио-управленческий персонал
Рабочие места подразделим тс виду деятельности на следующие группь
' производство товаров для местного потребления или на экспорт
. основные виды обслуживания населения (элементарная третичная деятельность),
v специальные виды обслуживания населения (специальная третичная деятельность),
б финансовая деятельность.
Схематическое представление взаимодействий и потоков информации для данной системы в упрощенном виде проил-
люстрировано иа рис. 6 3 Для описания эволюции такой системы можно использовать логистическое уравнение, аналогич-
ное описанному ранее.
Основными переменными определяющими состояние системы, являются количества представителей k-й группы в точ-
ке ч, обозначаемые X* (в данном примере К - 1,2), а также соответствующие рабочие места/*. Различные варианты выбора,
предлагаемые каждому человеку, находятся в точках г, которые можно считать центрами некоторой решетки, представляю-
щей пространство рассматриваемой юродской территории Чтобы записать видоизмененные логистические уравнения отио
сительно переменных ХА, необходимо выразить переменные К и А через 7* и X*. Разумно было бы считать, что основная
характеристика субпопуляции К - это количество рабочих мест типа к, имеющихся в точке i. Что касается привлекательное
тей Aif то очи являются сложными функциями величин 7‘ и X* н расстояния между точками i и j. Отметим, что указанные
параметры существенно зависят от цены и времени проезда на работу, цены на землю, характера окрестностей, экологичес-
кой ситуации ча данной территории и т.г Кроме перечисленных параметров в рассматриваемой модели, в отличие от моде-
ли, проанализированной в работе Николиса и Пригожина, вводится Рк весовой множитель, учитывающий протекцию i го
варианта вь бора. В данном случае протекция определяется протекционистской политикой государства и региона [городских
властей) по целенаправленному размещению рабочих мест на определенных территориях и поддержанию там определеиио-
ю распределения видов деятельности. Другим изменением модели Николиса и Пригожина, особенно важным для анализа и
пооектирования миграционной политики является введение граничных условий, описывающих потоки специалистов различ*
42
Рис 6 3 схематическое представление взаимодействии и потоков информации в ^проценнои модели гоосда
(по* 1 ’'/олису и И ПрИГОЖИнУ).
Обозначения
____________потребности в товарах и услугах,
потребности б рабочей силе,
.......кооперативные эффекты (крупномасштабная -экономика, общая инфраструктура, обучение и ’ д.)
ных грофнлеп деятельности из данного юрода.
Описачная модель рассматривает эволюцию г.ак автономипгй процесс, течение которого в каждый момент времени оп
ределг-г механизмами взаимодействия между различным» гзеимодей’твующими лицами. Внешние воздействия на систему
описываются граничными условиями. Начальное условие можно рассматривать как некоторый исходный проект города, как
первоначальное поселение («зародыш» города) или как чисто случайное распределение людей и рабочих мест. Отметим
ч’о все введенные параметры можно рассматривать как некоторые функции времени, характеризующие возможносто введе
ние но°ого вида деятельности, какой-либо инновации изменения протекционистской политики и т.п Ввиду сильной нелн
нейности уравнений возникает несколько ветвей решений со сложным набором бифуркационных явлений. Вариация началь
ныхусловий при этом приведет к тому что система окажется в областях притяжения различных типов эволюции различных
вариантов истерии. Одним из таких вариантов может оказался тривиальное решение - полная миграция населения из горо
да, те гибель города Отменим, -по факт оеализации из многих вариантов одного конкретною исторического варианта
може’ =овге не отражать чффенивность некоторого исходного проекта города, а быть следствием устойчивости конкретно
гс типа поведения системы или успешности соответствующей протекционистской политики
Численный анализ системы уравнений, описывающих предложенную модель, позволил выявить ряд следующих осо-
бенностей в развитии города
1 существует большое число решений и сложных бифуркационных явлений,
2 если в начальном состоянии переменные распоеделены в пространстве равномерно или некоторым случайным образом,
то со временем наблюдается возникновение некоторой пространственно организованной структуры города с административны
ми и деловыми центрами, промышленными зонами, торговыми центрами, «спаянными районами» различного качества
3 в отсутствии каких либо сильных возмущений картина пространственного распределения огается устойчивой нео
43
пределерно долго? время,
4 создание определенных граничных условий приводил к тривиальному решению гибели города,
5 если е какой-то момент времени вгистему вводится новый вид деятельности, то в дальнейшем он может расширяться
и стабилизироваться,
введена *о о же вада деятельности на том же мест3, но в друг он момент времени може* привести к деградации
указанной инновации,
I если территория t,’"' i овсио вида деятельности выбрана удачно *о попытки введения такого же вида деятельности
"облизости будут бе’успешными
С-,ень важен для разраб .жи проектов деятельности негородских территориях шестой по сче*у вывод, показывающий
опасность узкого краткосрочного проектирования основанного иа непосредственной экстраполяции прошлого опыта, так
ктк подобные аатические методы проектирования неперспективны, грозя* обществу застоем и катастрофой
Главный завод из рас*чотреьия данной модели совпадает с выводом, сделанным Николисом и Пригожиным из анализа
близкой по форме логистической модели, и свидетельствует о том, что «основным источникам, позволяющем обществу
существовать длительное время, обновляться и наловить самобытные пути развития, являются его адаптаци
онные возможности».
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
КНИГИ
I. РайЗетт Р 4лырф Р Л Исследование операций Пособие для административно-управленческих работни-
ков М. Мир 1966.
1 Greenougn (Jr) J VI, et all. Systems Analysis in Ecology / Ed by К EF.Watt New York, London- Academic Press,
1966
J 4t рчмен У, Акоф P, Арноф Л Введение в исследование операций М: Наука, 1968
4 Лем С Сумма технологий. М/ Мир, 1968.
5 Оппнер С Л. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. М.. Сов. радио, 1969.
с Акофф Р, Змери Ф. О целеустремленных системах М. Сов радио, 1974.
7 Форре-щео Д Динамика развития города. М,- Прогресс 1974
8 Ше<рер М Управление программами по гигиене окружающей среды Системный подход Женева: Всемир-
гая организация здравоохранения 1976
9 Данциг Дж, Саатц Т Л Компактный город М Стрсйиздат 1977
19 Вернадские В.И Живое вещество М.: Наука 1976.
11 Уемов А И. Системный подход и общая теория систем М.. Мысль, 1978.
12 Фииборн П Теория полезности для принятия решений М Наука, 1978
13 . Форрестер Дж Мировая динамика М.: Мир, 1978.
14 ЦГннон Г Имитационное моделирование систем ( искусство и наука М.. Мир, 1978.
16 Пантп А Методы системного анализа окружающей среды М: Мир, 1979
16 Тихоплав О.Ю Системный подход к проектированию сложных технических объектов. Киев: Об-во «Зна-
ние> УССР 1981
17 . Гик Дж ван Прикладная общая теория систем В 2 х книгах М.. Мир, 1981
18 . Акорф Р. Искусство решения проблем М Мир, 1982
19 . Винер Н Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М Наука, 1983.
20 . /лушков В.М., Иванов В.В., Яненко 8 М Моделирование развивающихся систем М Наука, 1983.
21 . Акофф Р Планирование будущего корпорации М Прогресс, 1985
22 Джонс Дж К Методы проектирования. М. Мир, 1986
44
23 Пиигоксач И, Спннгпрг И ПоряУпч и, хаоса М Пгюгр*"', ‘-956
24 Вернадспй ВИ Кимичегкрь- спрт/ио биосферы Земли и ее очоч t i~wjя V llaypj, 1S87
23 Мелентьев Л А Системные исследования в энергетике М Наука, /W
2С 1умилевЛН Зыгигенс, и биосфера -емли Л Изд вг Ленине,-} jama 103И
/7 Ие/,-гудсв Ф И louace ы, ф П Иве -^“ije в - и, темный анализ М Bviu w 1989
/ Фи uro Р Юна У Пут-к ’У'ла'ою пи лерпигир i ср. сс-ауечий в! Наука '9-0
"'1 Мишин 3 Maui ер II Мрт-Л/ rai^n ,я технических решении М.Ми- /957
Саппа Т Корче К 'часитичесюе план.р-ваниг Организация -истец М р"дио о ..Зя’ь 1991
3‘ Мен brer, М, Клайн К Динамические модели в оологии i сведения М Мир Г':2
32 Фишер Р., Зртель Д Подготовка к пер, говорам М Информационно издательский дом «Филинъя, 1996.
33 Фишер Р. Сюпт Ь Путь к совместному успехи СПб.. Академический npoeiт, 1997
34 Мелик Гайказян И.Е Информационные процессы и реальность М Наука Физматлип 1998
35 Яковлев В.А. Пегова И С, Лихачев КЗ М., Семин L Л Комплексная оценки состояния природоохраннеч дея
тельнот и в ьрипных урба»истичес-их центрах /на примере Санкт Пнтербирга) СПб Изд-во СПдГТУ 1099
СТАТЬИ
1 Pertalonffy L Ar Outline or General System Theory //British J for Phil of Sci 1950 У 1 52 P 134 161
2 ТусарсвВВ. ЧебьакоЗЮВ Системсдинамический анализ ' ричин ве<нл нэйения глобальных катастроф /
с Фигиры Тачатоса Философский альманах Вып 5 СПб СПбГУ 1995 С 129 1,ц
3 . Словохотов ЮЛ С <росгийточ стиле» в естестве»но-наиччых исследованиях i, Российский химичес
кий журнал 1995 Т 39, И2. С.З 8
4 Corning Р г KlireSJ thermodynamics, Intoimatici and Life Revisited Part I do be or Er'r.py» '/ Systems
Research and Beaamraf Science 1996 Y 15 N4 P.273 296
5 Corning P.T , Kline S1 thermodynamics, Information and Life Revisited- Par' I1 dhermoeconomics» and (Control
'nicimatior» 7/ Sys’ems Research and Behavioral Science. 1995 / 15, N6 P 453 452
6 Bawdcr RJ, Pa'Kham PG Systemic P'ax.s in the Education o’ ’he Agric'ilturai Sysr°ms P'actihoner // Systems
Research and Behavioral Spence 1945 V 15 N5 P 403 412
7 УюЗлс'з В A. r тарой PE Семин1'1 концентнаилм с-ноЗы выбора технологии г,оргработ,ш твердых
бытовых ьпходов // Город.кш- - озяйство и экология 19°9. N1 С 56-56
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИЗДАНИЙ ПО СИСТЕМНОМУ АНАЛИЗУ И СИСТЕМНОМУ 1ПЕКТИР0ЫНИЮ
1 Системные исследования (Ежегодник)
2 . Кибернетика и систем,,ый анализ.
3 У: равняющие системы и машины
4 Systems Research and Behavioral Science.
5 Journal of Applied Systems Analysis
6 Systems Practice
7 Journal the Operaponai Research Society.
6 European Journal m Ooeiatioral Resea-ch.
Гусаров Виктор Владимирович
Яковлев Владимир Анатольевич
Семин Евгений Геннадьевич
Системный анализ и системное проектирование деятельности
Учебное пособие
Лицензия ЛР № 020593 от 09.07.96
Подписано к печати 25.10.99. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная.
Печатьофсетная. Усл. печ. л 5,. Уч -изд. л. 5,2. Тираж 1000 экз.
Санкт-Петербургский государствениыйтехиический университет
Издательство СПбГТУ
195251, Санкт-Петербург Политехническая, 29