1. Тема 1. ОСНОВНЫЕ
ПОНЯТИЯ СИСТЕМНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ

2. 1.1 История возникновения
системных исследований
Понятие «система» сегодня широко используется в самых
различных науках: экономических, технических, физикоматематических, биологических и т.д. Можно встретить
описание систем экономических, социальных, производственноэкономических, социально-экономических, социо-технических,
человеко-машинных, технических, информационных,
биологических и пр.
• 1) Большинство традиционных научных дисциплин (биология,
экономика, социология, психология, логика и т.д.) в последнее
время существенно преобразовали предметы своего
рассмотрения. В качестве последних теперь обычно выступает
система как совокупность элементов, находящихся в
отношениях и связях друг с другом и представляющих собой
целостное образование, единство.

3. •
2) Научно-технический прогресс, развитие вычислительной
техники и информационных технологий привели к тому, что
главным объектом современного научного исследования,
технического проектирования и конструирования оказались
сложные динамические системы, системы управления, которые
являются типичными образцами системных объектов. Возникли
новые дисциплины – исследование операций, кибернетика,
бионика, распознавание образов, программирование,
информатика и т.д., основная задача которых – исследование,
автоматизация и информатизация систем различного типа.
• 3) Широкое внедрение в различные области науки и техники
системных исследований и задач системного анализа и
появившиеся в этой связи методологические трудности
обусловили появление ряда обобщенных концепций,
стремящихся построить «системную науку», создать
«методологию системного анализа».

4. •
•
•
•
•
•
•
•
К настоящему времени получили признание научного
сообщества следующие основные направления системных
исследований:
теория систем;
системный подход;
системология;
системный анализ;
системотехника;
кибернетика;
исследование операций.
Специфика системных исследований определяется также
используемыми ресурсами. Известны следующие основные
типы ресурсов в природе и обществе.
1. Вещество – наиболее хорошо изученный ресурс, который в
основном достаточно полно представлен таблицей Д.И.
Менделеева и пополняется не так часто. Вещество выступает
как отражение постоянства материи в природе, как мера
однородности материи.

5. 2. Энергия – не полностью изученный тип ресурсов. К таким
ресурсам относится, например, управляемая термоядерная
реакция. Энергия выступает как отражение изменчивости
материи, переходов из одного вида в другой, как мера
необратимости материи.
3. Информация – мало изученный тип ресурсов. Информация
выступает как отражение порядка, структурированности
материи, как мера порядка, самоорганизации материи (и
социума). Понятие «информация» тесно связано с такими
общеизвестными понятиями, как «данные» и «знания». Между
этими понятиями нет четких границ. Различие между ними
обсудим в последнем разделе нашей книги, а пока отметим
следующую, интуитивно понятную иерархию этих понятий:
– данные – информация – знания

6. 4. Человек – выступает как носитель интеллекта высшего
уровня и является в экономическом, социальном, гуманитарном
смысле важнейшим и уникальным ресурсом общества,
рассматривается как мера разума, интеллекта и
целенаправленного действия, мера социального начала,
высшей формы отражения материи (сознания).
5. Организация (или организованность) выступает как форма
ресурсов в социуме, группе, которая определяет его структуру,
включая институты человеческого общества, его надстройки,
применяется как мера упорядоченности ресурсов. Организация
системы связана с наличием некоторых причинноследственных связей в этой системе. Организация системы
может иметь различные формы, например, биологическую,
информационную, экологическую, экономическую, социальную,
временную, пространственную, и она определяется причинноследственными связями в материи и социуме.

7. 6. Пространство – мера протяженности материи (события),
распределения ее (его) в окружающей среде.
7. Время – мера обратимости (необратимости) материи,
событий. Время неразрывно связано с изменениями
действительности.
Часто говорят о различных полях, в которых находится система,
т.е. о материальном, энергетическом, информационном и
социальном поле, и о пространственных, ресурсных (вещество,
энергия, информация) и временных характеристиках этих
полей.
Системное (системно-ориентированное) мышление – это
метод (принцип), с помощью которого можно целенаправленно
(как правило, с целью управления) выявить и актуализировать,
познать причинно-следственные связи и закономерности в ряду
общих и всеобщих событий и явлений.

8. •
•
•
•
Системный анализ базируется на ряде общих принципов, среди
которых выделим следующие:
принцип дедуктивной последовательности –
последовательного рассмотрения системы по этапам: от
окружения и связей с целым до связей частей целого;
принцип интегрированного рассмотрения – каждая система
должна быть неразъемна как целое даже при рассмотрении
лишь отдельных подсистем системы;
принцип согласования ресурсов и целей рассмотрения,
актуализации системы;
принцип бесконфликтности – отсутствия конфликтов между
частями целого, приводящих к конфликту целей целого и части.
Без использования системного анализа знания
(закладываемые традиционным образованием) не могут
превращаться в умения и навыки их применения, в навыки
ведения системной деятельности (построения и реализации
целенаправленных, структурированных, обеспеченных
ресурсами конструктивных процедур решения проблем).

9. •
Противоречие между неограниченностью желания человека
познать мир и ограниченной (ресурсами, неопределенностью)
возможностью сделать это, между бесконечностью природы и
конечностью ресурсов человечества, имеют много важных
последствий, в том числе – и для самого процесса познания
человеком окружающего мира. Одна из таких особенностей
познания, которая позволяет постепенно, поэтапно разрешать
эти противоречия –это использование аналитического и
синтетического образа мышления, т.е. разделения целого на
части и представления сложного в виде совокупности более
простых компонентов, и наоборот, соединения простых
компонентов и построения, таким образом, сложного целого.
Это также относится и к индивидуальному мышлению, и к
общественному сознанию, и ко всему знанию людей, и к самому
процессу познания.

10. 1.2 Понятие системы
В определении системы различают два аспекта: как отличить
системный объект от несистемного и как построить систему
путем выделения ее из окружающей внешней среды? На
основе первого подхода дается дескриптивное (описательное)
определение системы, а на основе второго – конструктивное.
Дескриптивное определение системы базируется на
интуитивном понимании того, что такое система. Желаемое
определение получается из сравнения совершенно различных
объектов, которые интуитивно представляются нам
системными.
Приведем примеры. Свойства радиотехнического и
телевизионного устройства определяются его принципиальной
схемой. Химические свойства вещества задаются отношениями
между атомами, составляющими молекулу. Свойства
треугольника определяются отношениями между его углами и
сторонами. Способность любого предприятия к выпуску
продукции зависит от организации производственного
процесса.

11. Вводится следующее дескриптивное определение системы:
система есть совокупность объектов (элементов, частей,
компонентов), свойство которой определяется
отношениями (связями) между этими объектами
(элементами, частями, компонентами).
Это определение пригодно для систем любого типа и уровня.
Объекты, входящие в систему, принято называть элементами
системы, или подсистемами, если они сами в дальнейшем
рассматриваются как системы. Согласно определению любой
объект выступает как система в том и только в том отношении,
в каком его внешняя функция (свойство) определяется его
внутренним устройством (конструкцией).
Математически дескриптивное определение системы можно
представить в виде
(1)
S ≡< a & r >
{ i}
{ j}
где ai ∈ A – это элементы (части, компоненты, объекты),
– rj ∈ R
отношения (связи) между ними.

12. А={ai}
R={rj}
Определение системы

13. В качестве конструктивного приведем определение системы
Ф.И. Перегудова и Ф.П. Тарасенко: «Система есть средство
достижения цели». Это определение имеет уже
конструктивный характер, так как отвечает на следующие
вопросы:
– Зачем нужна система?
– Нужно ли включать данный объект (элемент) из среды в систему?
Ответ на этот вопрос положительный, т.е. да, объект (элемент)
включается в систему, если его свойства могут быть
использованы для достижения цели.
Определение, в котором в явном виде включены не только
цель, но также наблюдатель и свойства элементов, дал Ю.И.
Черняк: «Система есть отображение на языке наблюдателя
(исследователя, конструктора) объектов, отношений и их
свойств в решении задачи исследования, познания»:
(2)
S ≡< A, Q , R, Z , N , L >
A
N
где − Z цель, совокупность или структура целей; Q A –
свойства (атрибуты) элементов системы; N –наблюдатель;
– язык наблюдателя.
LN

14. Проблемную ситуацию определяют как возникшее или
назревающее неудовлетворительное состояние элементов
внешней среды, которое имеющимися силами во внешней
среде на заданном пространственно-временном интервале не
ликвидируется. Осознание проблемной ситуации считается
первым системообразующим фактором (шагом, этапом).
Следующим шагом в построении системы является
определение ее цели, под которой понимается
информационный образ желаемой потребности. Заметим, что в
самом общем плане цель – это состояние, к которому
осуществляется движение объекта. При этом возможно два
существенно различных случая.
В неживой природе существуют только объективные цели,
движение объекта к которым определяется только
объективными закономерностями.
В живой природе кроме объективного целевого состояния
существует субъективная цель как проект потребного будущего,
которая определяет собой направление движения к
объективной цели. В обществе субъективная цель ставится
сознательно и является идеальным проектом будущего
целевого состояния, которое является конечным продуктом
деятельности системы.

15. вход
Среда
выход
Система
Взаимодействие системы и среды

16. Далее определим функцию системы как способ достижения
системой поставленной цели. Определение функции
представляет собой третий этап построения системы.
На следующем этапе подыскивается или создается структура,
обеспечивающая выполнение функции.
Структура определяется как совокупность элементов и
внутренних связей между ними. Потребности структуры в
восполнении выбывающих (изношенных) элементов и в новых
элементах, обеспечивающих развитие системы,
удовлетворяется внешней средой. Источник восполнения и
дополнения элементов структуры системы через внешнюю
среду называют внешними условиями (ресурсами).
Приведенные рассуждения образуют цепочку:
проблемная ситуация – цель – функция – структура –
внешние условия (ресурсы).

17. В.Н. Волкова предлагает еще одно определение системы, в
котором она не расчленяется на элементы, что делается в
вышеприведенных определениях, а представляется как
совокупность укрупненных компонентов, принципиально
необходимых для существования и функционирования
исследуемой или создаваемой системы:
(3)
S ≡< { Z } , { Str} , { Tech} , { Cond } >
где
{ Z}
– совокупность или структура целей;
{ Str}
– совокупность структур (производственная,
организационная и т.п.), реализующих цели;
{ Tech}
– совокупность технологий (методы, средства,
алгоритмы и т.п.), реализующих систему;
{ Cond }
– условия существования системы, т.е. факторы,
влияющие на ее создание, функционирование и развитие.

18. ВХОД
СИСТЕМА
Черный ящик
ВЫХОД

19. Приведем следующее определение среды:
среда есть совокупность всех объектов, изменение
свойств которых влияет на систему, а также тех
объектов, чьи свойства меняются в результате
поведения системы.
Взаимодействие между системой и средой
осуществляется путем взаимной передачи
материальных, энергетических или информационных
элементов. Элементы, передаваемые системой во
внешнюю среду, принято называть конечными
продуктами системы, а элементы, передаваемые из
среды в систему – ресурсами.

20. вход
Среда
Система
выход
Детализация модели взаимодействия системы и среды

21. Литература
1.
2.
3.
Кориков А.М., Павлов С.Н. Теория систем и системный
анализ: учеб. Пособие. – Томск:ТУСУР, 2008. - 264с.
Дрогобыцкий И.Н. Системный анализ в экономике. –
М:Финансы и статистика, 2009. – 512с.
EXCEL. Лабораторный практикум. – Томск:ТМЦДО, 2004. –
145с.