Системный анализ – основной метод теории

Лекция 5. Системный анализ – основной метод
теории систем
Содержание лекции:
1.
Цель системного анализа. Принципы системности и
комплексности
2.
Последовательность и приёмы системного анализа
3.
Системное описание экономического анализа
4.
Методы организации сложных экспертиз
5.
Системный анализ информационных ресурсов
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
1/25
1. Цель системного анализа
Цель химического анализа
• Определить состав вещества
Цель экономического анализа
• Определить причины текущего состояния
хозяйствующего субъекта
Цель математического анализа
• Определить свойства функции
Цель системного анализа
• Определить происхождение эффекта
взаимодействия
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
3/25
1. Цель системного анализа
Альтернативная
формулировка цели
системного анализа
Установить структуру
исследуемой системы
Результат системного
анализа – знание о
структуре
исследуемой системы
Т.к. эмерджентность обусловлена связями
между элементами системы, выявление
причины отличия свойств системы от свойств
составляющих её элементов требует
исследования её структуры
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
4/25
1. Цель системного анализа
Принцип
системности
исследование
объекта как
системы
выявление и
изучение связей
между
элементами,
составляющими
изучаемый
объект
Принцип комплексности
история
возникновения
связана с
теорией
управления
социальными
системами
обычно
трактуется как
принцип тесной
увязки решения
экономических,
социальных,
политических и
идеологических
проблем
в теории систем подразумевает сочетание подходов,
присущих разным научным дисциплинам, для
изучения связей соответствующей природы
трактор –
 механика,
 термодинамика,
 психология,
 эргономика,
 экономика
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
сельскохозяйственное
предприятие –
 биология,
 экономика,
 кибернетика,
 информатика,
 агрономия,
 инженерия
компьютер –
 физика полупроводников,
 квантовая
механика,
 кибернетика,
 информатика,
 механика
5/25
2. Последовательность и приёмы
системного анализа
• Ю.И. Черняк
– применительно к социальным системам
• Н.П. Федоренко
– применительно к системам с высокой неопределённостью
• разработка максимального количества альтернатив
• Э.Х. Лийв
– применительно к кибернетическим системам
• С. Янг
– применительно к хозяйствующим субъектам
• Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко
– применительно к проблеме формализации СА
•
и др.
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
6/25
2. Последовательность и приёмы системного
анализа
Как правило,
экспертные методы
я
ци
а
к
фи ы
и
ц
пе стем
С
я
1.
си
2. заци ме
ри сте
у
т
и
к
е
ру й о с
ни
т
е
С ни
ж
ви зы
а
д
н
з
те
Вы
3. гипо
Граница со средой
Переменные
Цель функционирования
Разработка
эмпирической модели
Методика проверки
Формулирование
теоретической модели
системы
Диагностика
ия
ц
а
е
з
и
м
системы
ал исте
м
р
с
Фо й о
.
я
Приобретение
4
ни
.
ци ы
а
5
а
н
к
з
нового знания
фи стем
и
т
си
ен
т
Ид дели
ен
м
и
мо
ер
п
с
я
Эк
ци
а
т
6.
е
пр ента
Сравнение
р
нте ерим
модельного и
И
7. ксп
э
фактического
к п.1
поведения
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
7/25
2. Последовательность и приёмы системного
анализа
• Типы шкал, используемых при спецификации
переменных системы
– количественные
• целочисленные
– в т.ч. натуральные
• действительные
– в т.ч. логарифмические
– качественные
• ранговые
• балльные
• нетранзитивные
– бинарные (логические)
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
Как правило, на
начальных этапах
СА предполагается
монотонная связь
переменной хотя
бы с одним из
критериев
функционирования
системы
8/25
2. Последовательность и приёмы
системного анализа
случайные воздействия на исследуемую
систему;
Метод «чёрного ящика»
регистрация результатов;
синтез простейшей системы, обладающей
аналогичным поведением
Приёмы
Метод декомпозиции
отражение имеющихся знаний о структуре
системы посредством модели;
постановка компьютерных экспериментов на
модели;
Сопоставление объекта с его
моделью (принцип
моделирования)
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
поиск и объяснение причин расхождения их
результатов с фактом (с использованием
других приёмов СА);
включение в модель вновь полученных
знаний о структуре
9/25
2. Последовательность и приёмы системного
анализа
Дисперсионный анализ
Анализ условной энтропии
Корреляционный анализ
Статистический
анализ связей
Регрессионный анализ
Факторный анализ
Кластерный анализ
Приёмы
Метод аналогий
Отыскание аналога (по поведению) среди изученных систем
Эволюционный
метод
Восстановление условий и процедур формирования системы
Экспертный
метод
Имитация возникновения системы с использованием генетических алгоритмов с
последующим её изучением
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
10/25
3. Системное описание
экономического анализа
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
11/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
• Типичные задачи, решаемые путём
экспертизы:
Диагностика
Анализ проблем
Анализ целей
Анализ факторов
Анализ заинтересованных сторон
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
12/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
• Этапы проведения экспертизы
и
ли
е
ец
ни Э.
е
в
ел
по
ед екто
р
п
ъ
ия ии
б
О
н
о
е
1.
ож мисс
л
ед ко
я
ци Э.
Пр аву
а
.
з
3 ст
х
ие
я
ати екта
со
ан ени
м
в
е
ъ
т
д
я
ро
ис б об
на .
ми овож
С
ь
о
р
.
л
о
р
5 ых
ие
ите тов Э
н
2.Ф соп
н
р
н
и
е
а
к
ы
и
д
в
в
да
пп
ед объе
рж мисс
ро
р
е
т
в
гру
е
П
ие
м
ко
Ут
7. енка
ен ыми
ра .
4. тава
л
а
ц
п
Э
о
с
ком нн
нка екта
со
на с да х Э.
е
з
ц
ъ
рка
О
в
ве ости
. О об
6. рто екта
о
9
а
р
н
тк
пе бъ
. П ован к
бо нной
1
а
экс об о
1
с
о
к
зр ва
е
гла оцен
Ра изо цено
ни
о
.
а
с
л
8
е
в
о
а
.
зо
ни
рм мы
ль тов Э
ва
о
о
фо исте
п
ир Э.
Ис льта
с
.
нж тов
3
а
е
1
езу
ек
.Р
ни
р
е
10 объ
д
ти
суж мос п.3)
б
(к
ди
.О
12 обхо й Э.
не орно
вт
по
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
13/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
•
•
•
•
•
•
•
Анкетирование
Метод комиссий
Метод суда
Мозговой штурм
Метод Дельфи
Метод провокаций
Метод решающих
матриц
• Метод прогнозного
графа
• Сценарный метод
Экспертам раздаются анкеты
с вопросами о предмете
экспертизы.
Вопросы разрабатываются
группой сопровождения
Открытая дискуссия с
последующим голосованием
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
14/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
•
•
•
•
•
•
•
Анкетирование
Метод комиссий
Метод суда
Мозговой штурм
Метод Дельфи
Метод провокаций
Метод решающих
матриц
• Метод прогнозного
графа
• Сценарный метод
Состязательное обсуждение с
выделением ролей
защитников и противников
объекта экспертизы
Генерирование версий в
условиях жёсткого лимита
времени с их последующим
оцениванием и отбором
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
15/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
•
•
•
•
•
•
•
Анкетирование
Метод комиссий
Метод суда
Мозговой штурм
Метод Дельфи
Метод провокаций
Метод решающих
матриц
• Метод прогнозного
графа
• Сценарный метод
Итеративная процедура
уточнения мнений анонимных
экспертов по результатам
ознакомления со средними и
крайними оценками (обычно
4 этапа)
Вынесение на обсуждение
заведомо ошибочного
«экспертного заключения» с
целью достичь обоснованной
оценки путём выявления и
преодоления его недостатков
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
16/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
•
•
•
•
•
•
•
Анкетирование
Метод комиссий
Метод суда
Мозговой штурм
Метод Дельфи
Метод провокаций
Метод решающих
матриц
• Метод прогнозного
графа
• Сценарный метод
100 баллов распределяются между
ветвями заранее подготовленного
дерева заключений, имеющими
общую вершину
Процедура повторяется для каждой
вершины
Прогнозный граф (дерево) строится
в n этапов, где n – число уровней
дерева.
Каждый уровень формируется на
основе заполняемых экспертами
матриц «цель-средства»
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
17/25
4. Методы организации сложных
экспертиз
•
•
•
•
•
•
•
Анкетирование
Метод комиссий
Метод суда
Мозговой штурм
Метод Дельфи
Метод провокаций
Метод решающих
матриц
• Метод прогнозного
графа
• Сценарный метод
Используется в
прогнозировании
Идентифицируются
взаимоисключающие
варианты поведения
объекта экспертизы с
последующим
ранжированием с позиций
некоторого критерия
Использует элементы
вышеназванных методов
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
18/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
Метод
Классификатор
Область
применения
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
Неформальные
(экспертные)
методы
УДК, ББК
Библиотечные каталоги
ГРНТИ
Научно-техническая
информация
JEL
Литература по экономике
ODP
Ресурсы сети Internet
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
19/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
• Формальный метод
– Положим:
• Xk= {xk1,…,xkn} – совокупность документов,
принадлежащих к классу К по содержанию
• x – классифицируемый документ
• I (X) – информативность совокупности
документов по Шеннону-Колмогорову [3]
• Qk = (I (XkU{x}) – I (Xk))/I ({x})
– Тогда xXi , где i определяется из задачи
Qi = minkK(Qk)
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
20/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
• Экспертные методы
– Характеризуются низкой достоверностью
• Формальный метод
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
– Положим:
• Xk= {xk1,…,xkn} – совокупность документов, принадлежащих к
классу К по происхождению (авторству)
• x – классифицируемый документ
• tr(x) – документ, получаемый случайной перестановкой лексем
в документе x
• I (X) – информативность совокупности документов по ШеннонуКолмогорову [3]
• Rk = (I (XkU{x}) – I (XkU{tr(x)}))/I ({x})
– Тогда xXi , где i определяется из задачи
Ri = minkK(Rk )
Системный анализ – основной метод теории систем
tr = transcensio (лат.)
© Н.М. Светлов, 2006-2010
21/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
• Документ x называется комплементарным первого
порядка документу y, если y содержит явную или
неявную ссылку на документ x
• Документ x называется комплементарным порядка
n документу y, если существует документ z,
комплементарный первого порядка документу y,
которому документ x комплементарен порядка
n–1
• Документ x называется комплементарным
документу y, если существует натуральное n такое,
что документ x комплементарен порядка n
документу y.
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
22/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
• Примеры
– Научной статье:
• все научные труды, содержащиеся в её библиографическом
списке, комплементарны 1 порядка
– Статистическому реестру сельскохозяйственных организаций
Московской области:
• все годовые отчёты этих организаций за соответствующий год
комплементарны 1 порядка
• все документы первичного бухгалтерского учёта, используемые
при составлении годовых отчётов, и инструкция по заполнению
годового отчёта –комплементарны 2 порядка
• регламентирующие документы по ведению бухгалтерского учёта,
источники данных для первичной отчётности, документы и
правовые акты, на которые ссылается инструкция по
составлению годового отчёта – комплементарны 3 порядка
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
23/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
• Пользователи, предполагаемые составителем
документа:
– часто указываются в аннотации
– могут быть выявлены опросом составителей
• Фактические пользователи:
– выявляются анализом запросов на доступ к документу
• Результаты выявления фактических пользователей можно
классифицировать документы по наиболее вероятным
пользователям, используя формальные методы
структурирования информационных ресурсов по
содержанию
– в качестве Xi принимается множество документов, фактически
запрашиваемых группой пользователей i.
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
24/25
5. Системный анализ
информационных ресурсов
Структура
информационных
ресурсов
По содержанию
По происхождению
По комплементарности
По пользователю
По ценности
• Пусть фирма A реализует множество
бизнес-процессов BA
• Тогда ценность V (x,A) документа x для
фирмы A равна:
NPV(BA,DA) – NPV(BA ,DA \{x}), где
• DA – множество документов, доступных
фирме A
T
NPV ( x )  
t 0
bt ( x )  ct ( x )
(1  r )t
b – выгоды
c – затраты
r – процент по депозитам
Системный анализ – основной метод теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2010
25/25