2. Модели сложных систем

Под моделированием понимают процесс исследования реальной системы, включающий построение модели, изучение её свойств и перенос полученных знаний на моделируемую систему. Общими функциями моделирования являются: описание, объяснение, прогнозирование поведения реальной системы.

Модель – это объект, который имеет сходство в некоторых отношениях с прототипом и служит средством описания, объяснения, прогнозирования поведения прототипа. Сложные системы характеризуются выполняемыми процессами (функциями), структурой и поведением во времени, поэтому различают следующие виды моделей:

1. Функциональная модель системы – описывает совокупность выполняемых системой функций, характер морфологии системы, её построение (состав функциональных подсистем и их взаимосвязи).

2. Информационная модель – отражает отношения между элементами системы в виде структур данных (состав и взаимосвязи).

3. Поведенческая (событийная) модель – описывает информационные процессы (динамику функционирования); в ней фигурируют такие категории, как состояния системы, события, переход системы из одного состояния в другое, условия перехода, последовательность событий.

Существуют различные классификации моделей и систем. Важное место в них занимают математические модели, которые описывают систему с использованием уравнений, неравенств и т. п.

3. Принципы системного анализа

1. Принцип конечной цели. Соблюдение абсолютного приоритета конечной (глобальной) цели. Правила: необходимо в первую очередь сформулировать цель исследования; все изменения и усовершенствования должны оцениваться относительно того, помогают ли они в достижении конечной цели.

2. Принцип измерения. О качестве функционирования какой-либо системы можно судить только с точки зрения системы более высокого порядка.

3. Принцип эквифинальности.

4. Принцип единства. Совместное рассмотрение системы как целого и как совокупности частей (элементов).

5. Принцип связности. Систему следует рассматривать как часть (элемент, подсистему) другой системы (надсистемы, суперсистемы).

6. Принцип модульного построения. При исследовании или проектировании системы, следует разбивать её на модули для упрощения работы.

7. Принцип иерархии.

8. Принцип функциональности. Совместное рассмотрение структуры и функции с приоритетом функции над структурой. Любая структура тесно связана с функционированием системы и её частей. В случае предания системе новых функций полезно пересмотреть её структуру, а не пытаться «втиснуть» новую функцию в старую структуру.

9. Принцип развития. Учёт изменяемости системы, её способности к развитию, адаптации, расширению, замене частей, накоплению информации. При проектировании системы следует предусмотреть возможность развития, наращивания функциональности и т. д.

10. Принцип децентрализации. Сочетание в сложной системе централизованного и децентрализованного управлении, которое, как правило, заключается в том, что степень централизации должна быть минимальной для обеспечения выполнения поставленной цели. Недостаток децентрализованного управления – увеличение времени адаптации системы. Он существенно влияет на функционирование системы в быстро меняющихся целях. Недостаток централизации – сложность управления из-за огромного потока информации, подлежащей переработке на верхних уровнях иерархии.

11. Принцип неопределённости. Учёт неопределённостей и случайностей в системе. Сложные открытые системы не подчиняются вероятностным законам. В таких системах можно оценивать наихудшие ситуации и рассматривать работу системы в этих ситуациях. Такой способ называется методом гарантированного результата.