Развитие методологии имитационных исследований сложных экономических систем (1142216), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Внекоторых случаях даже вводят некую иерархию сложности – сложная и большая,глобальная и локальная.В данной диссертационной работе все системы, требующиенаучного исследования с использованием имитационного моделирования, будем называтьсложными.1.1 Сложные системы и методы их исследованияСуществует множество определений понятия «сложная система» и ее сущности.Можно выделить две группы определений.Первая группа – это достаточно общие определения и представляют собойфилософские толкования сущности системы и относят понятие системы к одной изнаиболее удобных форм познания окружающего нас мира [7].

Например, в Большойсоветской энциклопедии [10] система определяется как «… объективноеединствозакономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе иобществе». Эти определения системы основываются на безграничности познания мира. Сточки зрения исследования систем это означает, что любая самая сложная системаявляются составляющей другой, еще более сложной системы. И любой, на сегодняшнийдень, конечный элемент системы может впоследствии быть «расщеплен» на более мелкие,составляющие его элементы. А выявленные закономерности функционирования иразвития систем – результат последовательного изучения и познания мира [13].Вторая группа определений – [7, 81, 15], дает четкое формальное математическоеописание функций, состава и структуры системы, способов и средств управлениясистемой.При дальнейшем изложении материала диссертационной работы, соглашаясь сидеями и концепциями, положенными в основу определений первой группы,будемориентироваться на формальные математические определения систем, которые будут вдальнейшем использоваться и при описании их моделей.21Для формализации представления системы существует ряд теоретическихподходов и направлений.

В последние двадцать лет даже сформировалось несколькомеждисциплинарных научных направлений – теория систем, системный подход,системология, системный анализ ([7, 28, 29]). Последнее направление впитало в себя вселучшее и необходимое для анализа и синтеза сложных систем из названных вышенаправлений, а также методов исследования операций, теории управления системами,теории вероятности и математической статистики, методов оптимизации и т.д.В качестве примера такого подхода для конкретной предметной области приведемопределение информационной системы, сделанное В.Н.Волковой, базирующееся насистемно-целевомподходе[27].Этотипсистем,достаточноблизкийктемавтоматизированным системам, которые мы будем рассматривать в дальнейшем прианализе процесса имитационных исследований.С учетом анализа различных определений системы В.Н.

Волкова предложилаопределение информационной системы, в котором учитываются:•элементы разного рода;•цели (как правило, многоуровневая структура функциональной части илиструктура информационных потребностей);•структуры информационных массивов, программного обеспечения и т. п.;•отношения между компонентами;•технологиив широком смысле (методы,технические средства,логико-семантический аппарат, алгоритмы, информационные технологии обработкиинформации) и среда (внешние и внутренние факторы);•временной интервал;•логико-семантический аппарат;•люди,взаимодействующиессистемой(пользователииобслуживающийперсонал).В самом общем виде, с учетом большого числа факторов, определение системы ввиде укрупненных составляющих можно записать в виде кортежа множеств:S ≡ (Z, STR, LS, TECH, COND, ∆T, N)(1.1)гдеZ — множество целей, которые в автоматизированной информационной системемогут интерпретироваться как структура функциональной части (совокупность подсистем22и компонент).

А в документальных и документально-фактографических информационныхсистемах — как потребности;STR — структуры информационных массивов. В различных информационныхсистемах это разные структуры:-базы данных в фактографических системах;-поисковые массивы документов (множество снабженных поисковымиобразами документов) в документальных информационно-поисковыхсистемах;хранилища информации разного рода (выбор термина диктуется объемами-информационных массивов и конкретными условиями);≡LS(RL,IND,KSS)—логико-семантическийаппарат,включающийинформационно-поисковые языки RL, систему индексирования IND и критерии выдачи(или критерии смыслового соответствия KSS);TECH — технологии в широком смысле:-включая технические средства (т.

е. приспособления или устройства,которые необходимы для сбора, регистрации, хранения, обработки ипредставления информации);-методы сбора, хранения, обработки информации, включая алгоритмы,программныепроцедурыилипакетыприкладныхпрограмм,информационные технологии и т. п.;COND — условия, т. е. внешние (ext) и внутренние (int) факторы, влияющие насоздание и функционирование информационной системы. Для их анализа полезноиспользовать признак «пространство инициирования целей», т. е.

выявлять факторынадсистемы и актуальной среды (ext), подведомственной и собственно системы (int);∆T—временнойинтервалсозданияифункционирования(«жизни»)информационной системы;N — люди, взаимодействующие с системой, т. е. те, кто пользуется даннойинформационной системой и обслуживает ее, осуществляет индексирование документов иинформационных запросов, выбирает стратегию поиска, а также выполняет другиеинтеллектуальные операции, без которых невозможен информационный поиск.Это определение может интерпретироваться в каждом конкретном случае с учетомназначения, вида информационной системы и условий ее разработки.В данной диссертации не будем описывать подробно теоретические подходы дляпредставления других сложных систем, а также описывать все методы их анализа.

Это23давно и блестяще сделано в других публикациях, например: [16, 20, 43, 93, 104]. Дадимлишь краткое формальное представление сложной системы, основываясь на результатах,изложенных в этих публикациях с применением теоретико-множественного подхода.Также в последующих главах адаптируем это представление под цели и задачи, стоящие вданной работе – разработке новой методологии имитационных исследований.Для краткости изложения будем в дальнейшем упускать прилагательное «сложная»при упоминании сложной системы.

Т.е. если мы говорим «система», то это в любомслучае сложная система, требующая исследования.Системный анализ базируется на естественнонаучном подходе, корни которогоуходят в прошлые века. Любое исследование при таком подходе состоит из двухвзаимодополняющих подходов: анализа и синтеза.Анализ, по своей сути, это процесс разделения целого на части. Всегда в началеисследования важно выяснить цель и функции системы, из каких частей (элементов,подсистем) состоит система. Какими свойствами обладают эти части.

Как онивзаимодействуют друг с другом. Посредством анализа исследователь, конечно,приобретает знания о системе, закономерностях ее поведения. В то же время в процессеанализа нельзя в полной мере понять свойства системы в целом, найти оптимальныеварианты ее построения и функционирования.Поэтому всегда системное исследование начинается с анализа, а заканчиваетсясинтезом. В самом общем виде синтез – это построение целого из частей. Применениесинтеза позволяет достичь более полного понимания системы в целом, выделить наиболееважные ее общие характеристики, получить наиболее оптимальные значения показателейфункционирования системы в целом.Всамомобщемвидебудемописыватьсистемуметодамитеоретико-множественного представления, выделив при этом следующие составляющие системумножества:•Множество целей и функций – лексически выражает основное предназначениесистемы и направления ее дальнейшего познания и совершенствования;•Множество входящих в ее состав элементов – определяющее способыструктуризации системы, представляющее осязаемые и интуитивно понятныеформы ее организации;•Множество способов и правил взаимодействия – фиксирующее формальнуюлогику внутреннего взаимодействия элементов системы и влияние внешней среды,обеспечивающих адекватное функционирование системы;24•Множество управляющих воздействий – все возможные действия «наблюдателя»по корректировке системы, направленные на достижение поставленных целей ифункций системы.Графически система, как совокупность и взаимодействие вышеуказанныхмножеств, представлена на рисунке 1.1.ЭлементыВнешняя средаВзаимодействиеЦели и функцииСистемаСвязиНаблюдательИсточник: составлено авторомРисунок 1.1 – Сложная система.Для более наглядного представления введем следующие обозначения:•множество целей и функций – Ц;•множество элементов – A;•множество связей, способов и правил взаимодействий – Q;•множество управляющих воздействий наблюдателя – U;•система в целом – S.В итоге, формально систему можно представить в виде кортежа множеств:(1.2)S= (Ц,A,Q,U)Для большинства сложных систем описать в полном объеме множества Ц, A, Q иU не представляется возможным в связи с неполным знанием системы исследователем,отсутствием необходимых данных о системе, ограниченностью математических методовисследования систем такой сложности, невозможностью вычислительной обработки задачтакой сложности и рядом других причин.

Поэтому чаще всего при формализации системвсечетыревышеуказанныхмножества**описываются**подмножествами основных множеств (Ц , A , Q , U ).частичноиявляются25Ц‫כ‬Ц*, A‫ כ‬A*, Q‫ כ‬Q*, U‫כ‬U*(1.3)Т.е., по сути, формальное описание представляет уже не саму систему, а лишь еенекоторую часть, чаще всего называемую моделью системы. И чем эта модель ближе коригиналу, тем более качественным является используемый метод описания. Вформализуемые свойства этой модели в любом случае включаются только те свойствасистемы, которые исследователь считает наиболее важными.

Т.е. на формализованноймодели исследуется некоторый «срез» системы. Чаще всего для одной и той же системыможно построить достаточно много различных моделей (срезов). Например, дляисследования логистики системы, для оценки экономических показателей системы, дляанализа энергопотребления и т.д.Месарович [81] разработал дажетеорию, позволяющую разбивать и описыватьсистему в виде страт, слоев и эшелонов, которые дают возможность изучить систему с«нужной» для исследования точки зрения и возможным для формализации уровнемдетализации.Рассмотрим более подробно каждое из составляющих систему S множеств.1.1.1. Цели и функцииЛюбая система создана либо создается для реализации какой-то вполнеопределенной цели и для выполнения поставленных ее создателем ряда функциональныхзадач. Например, корпоративная вычислительная система создается для автоматизации –документооборота, бухгалтерии, инженерных и научных расчетов, производства и т.д.Сеть железных дорог – для перевозки пассажиров и грузов.

Супермаркет – для розничнойторговли продуктами и другими товарами. Завод – для производства вполнеопределенных изделий и товаров. Абсолютно точно можно утверждать, что нет ни однойприродной или созданной человеком системы, которая бы не выполняла какие-то задачи.Т.е. множество Ц присутствует всегда и никогда не является пустым (Ц≠Ø).Но с усложнением и развитием систем может происходить некоторое размытиепервоначальных целей и задач, появляются новые цели, формируется множество новыхзадач и функций.

Характеристики

Список файлов диссертации