СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И АНАЛИЗ

Системный подход– это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем.

Объект, как философская категория, выражает то, что противостоит субъекту в его предметно-практической и познавательной деятельности.

В языкознании под объектом понимается имя предмета или лица, на которое направлено действие, выраженное глаголом, что противопоставляется действию субъекта; то же, что дополнение при глаголе и отглагольном существительном.

Объекткак реальность отличается многообразием свойств, часть из которых наблюдается субъектом.

Объектна практике – это часть мира, выделенная субъектом для наблюдений, исследований, проектирования, которая может быть представлена реальным предметом, реальным процессом, предметной областью, проводимым мероприятием, исследуемой операцией. Рассмотрение объектов как систем всегда гомоморфно: свойства системы – это всего лишь отображение наблюдаемых субъектом свойств объекта.

Объекткак реальная система при системном подходе заменяется абстрактно-эмпирической системой или просто системой, используемой часто в качестве модели объекта. Задача субъекта: выделить объект из среды и описать его наблюдаемые свойства на соответствующем уровне отражения в виде системы.

Системный подход – понятие, подчеркивающее также значение комплексности, широты охвата и четкой организации в исследовании, проектировании и планировании. Системный подход связывают с развитием направлений построения и изучения формальных и абстрактных систем в общей теории систем. “Общая теория систем” ставит своей целью классификацию формальных систем по структуре множеств и качественным различиям множеств, их элементов и отношений, связывающих эти элементы и множества в систему.

На рис. 1.1 приведена система отражения наблюдаемых свойств объекта субъектом в системы различных уровней сложности и четкости. Информацию субъект получает по каналам наблюдений. Живое созерцание и наблюдение трансформируется в опыт, который отображается и фиксируется в виде понятий, суждений и умозаключений. В результате формируется система постулатов (аксиом) (a_i), комплекс которых (a) позволяет строить системы S = (A;R). Здесь А – элементы системы, а R – отношения между элементами системы.

Объекты одинаковой природы формируют предметные области (ПО) наблюдений. Опыт отображается в предметные области знаний (ПОЗ) и предметные области деятельности (ПОД).

Знания аккумулируются в трех типах систем:

- рациональных системах (от слова разум);

- эмпирических системах (от слова опыт);

- системах смешанного рационально-эмпирического типа.

К знаниям могут быть применены два типа системных операций:

- операции абстрагирования – R(A);

- операции конкретизации – R(К).

На основе этих операций и системного подхода для описания объекта и его поведения строятся системы различных уровней сложности: от уровня понятий и их отношений до уровней, учитывающих пространственно-подобные и время-подобные отношения (см. рис. 1.2).

Построив системное описание объекта, можно приступить к системному анализу (рис. 1.2).

Системный анализ опирается на системный подход, а также на ряд математических дисциплин и современные методы управления. Основная процедура – построение обобщенной модели, отображающей взаимосвязи реальной ситуации.

Объект \ предметная область

Ъ

ОБЪЕКТ

Многообразие свойств объекта

Наблюдаемое подмножество свойств объекта

Онтологическая ….. совокупность

Каналы наблюдений - Кн

Живое созерцание и наблюдение

Ощущение, восприятие, представление

Проверка на практике

ПОД

Опыт

Гносеологическая проблема

Отображение опыта через абстракции мышления

Понятия, суждения, умозаключения

Теории: интуитивные, аксиоматические K{a}

R(A)

R(K)

S

Система

(A;R) È {a}

Эпистемологическая составляющая

Знания

ПОЗ

Рациональные системы

Эмпирические системы

Каналы абстрагирования R(A) и конкретизации R(K) E = R(A) È R(K)

Ь

Субъект

Целенаправленные “Мягкие ” системы

a = (a1… an); ai Î {a}

Рис. 1.1. Объект и отображение его свойств субъектом в системы.

E – язык U – язык U Ì Е ПОД ПОЗ

Объект и его среда

«ъ»

1

А-язык Г;G Уровни понятий и их отношений

Каналы наблюдений

Данные и исходные системы

С У Б Ъ Е К Т   “Ь”

Y1

Э1

Э2

Э3

R(К) R(A) R(A) R(K)

S

П;Р ПОЗ Уровни классов понятий и их отношений

Системы обработки и анализа данных

D-fB ® F

F Y2

Y3

Y4

Системы порождения

B;T R(К) R(A) 3

Уровни пространственно-подобных отношений и время подобных отношений

Цели и задачи системного анализа

fB D ® F

Y5

Y6

Y7

Рис.1.2. Уровни рациональных (Y) и эмпирических (Э) систем.

Процессы конкретизации и абстрагирования: R(A)-операция абстрагирования, R(K)-операция конкретизации, Г или G- обозначение группового базиса, П или P- обозначение пространственного базиса, В или T обозначение временного базиса; языки: E-естественный, U-ограниченный естественный, A-формальный…

Техническая основа системного анализа – вычислительные машины и информационные системы. Использование системного анализа началось в 1920-х годах; с 1950-х годов системный анализ применяется в экономике, сфере управления, при решении проблем освоения космоса и других сложных мероприятий. Термин “системный анализ” иногда употребляется и как синоним “системного подхода”.

1.2. СИСТЕМА. УРОВНИ
АБСТРАГИРОВАНИЯ – КОНКРЕТИЗАЦИИ

Примеры систем: программа передач на неделю, расписание движения поездов, расписание занятий в ВУЗе, календарь работ, система управления, функция, функционал, оператор, отдельные понятия и их совокупности и т.п.

Система обладает системными свойствами. Переход от одного уровня описания системы к другому связан с изменением системных свойств. Фраза: “Целое не равно сумме своих частей”, - отражает суть понятия “системное свойство”.

Так что же такое система?

Система– это множество объектов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Если “множество объектов” заменить на “множество элементов”, то определение системы будет соответствовать теоретико-множественному подходу к описанию объекта. Целостность и единство системы элементов проявляются в наличии системных свойств и в динамике перехода от одних комплексов свойств к другим.

Слово системапроизошло от греческого "systema", что означает соединение или целое, составленное из частей.

Система (å или S) по определению может быть пред­ставлена абстракцией вида:

опр

S Û (A;R) , (1.1)

где А - множество элементов;

R - множество отношений.

Из (1.2.1) вытекает формальная классификация систем:

а) по типам элементов (А); б) по типам отношений (R); в) по классам элементов и классам отношений (S).

Системами являются: правильно построенные предло­жения в данном языке общения, математические зависимо­сти, порождаемые системы знаний, системы данных, соци­альные системы и их элементы (организация, банк, парик­махерская, транспортная сеть…). В общем объекты, субъекты и их объединения в самых различных конкретных формах яв­ляются реальными системами по определению. Трудно найти примеры не систем, как правило, можно выделить элементы и их отношения.

Если между объектом и описывающей его поведение системой существует отношение гомоморфизма, то между системами могут быть установлены отношения изоморфизма.

Введем понятие "общая система" [1]:

Общая система - это стандартная и неинтерпретированная система, как представитель класса систем, изоморфных по множеству отношений R.

С позиций познавательного процесса системы обладают свойством дуальности (двойственности), т.е. имеют два неза­висимых начала, два источника познания: опыт и разум (гре­ческое: опытный-эмпирический; латинское: разумный-рациональный). В связи с этим системы подразделяют на эм­пирические и рациональные.

Реальные системы (объекты) определяются субъектом как сочетание эмпирических и рациональных систем.

Эмпирические системы тесно связаны с предметной об­ластью деятельности (ПОД) и строятся на основе экспери­ментальных (опытных) данных и методов их обработки.

Рациональные системы, помимо ПОД, связаны с пред­метной областью знаний (ПОЗ).

Эмпирические и рациональные системы - это части об­щесистемного описания объекта.

Для рациональных систем, согласно абстрактной теории систем, различают 8 уровней конкретизации-абстрагирования [3; 25]:

У₁ - знаково-лингвистический; У₂ - теоретико-множественный;

У₃ - абстрактно-алгебраический, У₄ - логико-математический;

У₅ - топологический; У₆ - информационный;

У₇ - динамический; У₈ - эвристический.

Для эмпирических систем, согласно системологии Кли­ра, введены следующие уровни [1]:

опр

{[(I_c; I_a; I_k) Û I ]; D; F}, (1.2)

где I_c - система объекта; I_а - абстрактная система объекта;

I_k - конкретная система объекта;

I Û (I_c; I_a; I_k) - исходная система объекта;

D - система данных D = I_d; F - система порождения F = I_f.

С помощью операций структуризации (С) и метаоперации (М), которые допускается применять многократно и в различных сочетаниях, образуются решетки методологических типов систем вида: С⁽ⁱ⁾Х; М^(j)X; С⁽ⁱ⁾М^(j)Х ... С⁽ⁱ⁾Х ...

Здесь ХÎ{S,D;F} = {I_c; I_a; I_k; I; I_d; I_f;}. (1.3)

На рис. 1.3 показаны эпистемологические (познавательные) типы рациональных и эмпирических сис­тем.

В области ядра эмпирических систем дуги графа могут быть размечены множеством чисел {1,2,......,20}. Разметка дуг связывается с методологическими типами решаемых систем­ных задач [1, c. 443].

Исходная система I и ее производные СI (структурированные исходные системы) и МI (метаисходные системы) на графе не показаны. Методологические типы для этих систем определяются субъектом на дометодологическом уровне в соответствии с целями и задачами исследований, т.е. на индуктивно-эвристическом уровне познавательного процесса.

Известно, что язык математики строится на абстрактных представлениях. Основные абстракции современной математики общеизвестны [2]. Это