Лекция 10. Синтетический метод в теории систем Содержание лекции: 1.Прикладное значение метода синтеза системПрикладное значение метода синтеза систем 2.Синтез систем организационного управленияСинтез систем организационного управления 3.Синтез информационных системСинтез информационных систем 4.Синтез стратегий решения научных проблемСинтез стратегий решения научных проблем Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

Литература 1.Введение в системный анализ : Учеб. пособие для студ. агроном. спец. / Сост. А.М. Гатаулин. М.: МСХА, Гатаулин А.М., Светлов Н.М. Стоимость, равновесие и издержки в сельском хозяйстве. М.: ЦОП ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, – Раздел Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб. пособие. М.: Бизнес- пресса, Огнивцев С.Б., Сиптиц С.О. Моделирование АПК: методология, теория, практика. М.: Энциклопедия российских деревень, Светлов Н.М. Системный анализ целей аграрного производства: Лекция по курсу «Системный анализ» для студентов специальностей «Математические методы в экономике» и «Прикладная информатика в экономике АПК» сельскохозяйственных вузов: Изд. 2-е, испр. и доп. / МСХА им. К.А. Тимирязева. М., Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

1. Синтетический метод в прикладном системном анализе Примеры задач синтеза систем: – разработать систему управления распределённой БД, обеспечивающей: поддержку не менее 10 тыс. хостов; обработку не менее 1000 синхронных запросов на получение данных объёмом до 4М, в т.ч. не менее 100 синхронных запросов к одному хосту; отказоустойчивость не хуже 1 запроса из 2000 Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

1. Синтетический метод в прикладном системном анализе Примеры задач синтеза систем: – разработать систему автоматической посадки летательного аппарата – разработать систему кредитования сельхозтоваропроизводителей, обеспечивающую: обслуживание в течение t < f (m), где m – сумма кредита; норму залога не свыше z; процентную ставку не свыше r; вероятность невозврата кредита не свыше p. Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организационного управления Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организационного управления Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организа- ционного управления Пример: анализ центральности – Частный случай анализа проблем – Предпосылка синтеза системы с оптимальным распределением руководящих (координирующих) функций Σ Матрица расстояний между узлами Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организационного управления: показатели центральности и периферийности Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организа- ционного управления Пример: анализ центральности Ц%Ц%Ц%Ц%12,512,517,717,712,512,518,8 П%П%П%П%16,616,611,511,516,616,6 10,4 ΣцΣцΣцΣц 7· · · · – число элементов 7 – число элементов 4 – максимальное расстояние в пределах системы 4 – максимальное расстояние в пределах системы 16 – сумма по столбцу 16 – сумма по столбцу Характеризует дефицит информации для принятия решения (пригодность к замене руководителя тем ниже, чем выше показатель) Характеризует степень доминирования (предпосылки власти тем выше, чем выше показатель) Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организа- ционного управления Пример: синтез системы с требуемыми характеристиками центральности Наименьшая центральность – полносвязный граф (слишком много связей, трудно достичь координации) Наибольшая центральность - дерево (высокая концентрация власти, отсутствие резервов) Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организационного управления Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

2. Синтез систем организационного управления Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22 Для анализа задачи max m,x (z(x) | q(x)=0, x X(m)) строится матрица, столбцы которой соответствуют целям, строки – регуляторам (или наоборот): Для анализа задачи max m,x (z(x) | q(x)=0, x X(m)) строится матрица, столбцы которой соответствуют целям, строки – регуляторам (или наоборот): – теоретический анализ или компьютерная имитация позволяют выделить регуляторы, влияющие на каждую цель – бинарные компоненты матрицы обозначают применимость (1) или неприменимость (0) регулятора для достижения данной цели Далее задача определения оптимального набора регуляторов сводится к выбору набора целей, которые намечается достичь – тем самым определяется набор регуляторов Далее задача определения оптимального набора регуляторов сводится к выбору набора целей, которые намечается достичь – тем самым определяется набор регуляторов – В более сложном случае можно: приписать регуляторам величину затрат (потерь), связанных с их применением; приписать регуляторам величину затрат (потерь), связанных с их применением; оптимизировать набор регуляторов, обеспечивающих достижение всех выбранных целей, по величине затрат оптимизировать набор регуляторов, обеспечивающих достижение всех выбранных целей, по величине затрат

3. Синтез информационных систем Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22 Критерии Критерии – адекватность соответствие цели, для которой создаётся ИС соответствие цели, для которой создаётся ИС – производительность затраты времени на выполнение технологических операций по обработке информации затраты времени на выполнение технологических операций по обработке информации – надёжность вероятность утраты работоспособности: вероятность утраты работоспособности: – при штатных условиях функционирования – при экстремальных условиях функционирования – издержки затраты финансовых ресурсов на создание и функционирование ИС (NPV) затраты финансовых ресурсов на создание и функционирование ИС (NPV) затраты совокупного рабочего времени экономической системы, связанные с созданием и функционированием ИС затраты совокупного рабочего времени экономической системы, связанные с созданием и функционированием ИС – экономический эффект разница между стоимостью информационных продуктов, создаваемых ИС, и издержками их производства разница между стоимостью информационных продуктов, создаваемых ИС, и издержками их производства

3. Синтез информационных систем Методы метод аналогий расчётно-конструктивный метод целочисленное программирование – Предварительные условия: анализ проблем кибернетической системы – идентификация неудовлетворённой информационной потребности, возникающей в связи с управлением – формулирование на этой основе множества целей, которые могут быть достигнуты путём создания тех или иных ИС. анализ заинтересованных сторон Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

3. Синтез информационных систем Целочисленное программирование: синтез ИС путём оптимизации системы её целей Ресурсы – аппаратура АИС: серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры, маршрутизаторы и т.п. Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

3. Синтез информационных систем Целочисленное программирование: синтез ИС путём оптимизации системы её целей Ресурсы – аппаратура АИС: серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры, маршрутизаторы и т.п. Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

3. Синтез информационных систем Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

3. Синтез информационных систем Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

4. Синтез стратегий решения научных проблем Структура научной проблемы Ядро проб- лемы Теоретико- методологический аспект Качественно-аналитический аспект Количественно- аналитический аспект Уровни Законо- мерности Прикладной аспект Предло- жения Категории Методо- логия МетодыГипотезы Генезис иссле- дуемых явлений СтруктураСвойства Тенденции Меро- приятия Управля- ющие воздей- ствия Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

4. Синтез стратегий решения научных проблем Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

4. Синтез стратегий решения научных проблем База методов – mb(S,m1,R):- S=s(_,_,1,_), m1(S,R). – mb(S,m2,R):- S=s(2,_,2,_), m2(S,R). – mb(S,m3,R):- S=s(0,1,_,_), m3(S,R). – mb(S,m4,R):- S=s(0,2,_,_), m4(S,R). – … Стратегия – Запрос: strat(s(0,0,0,0),R,s(5,5,5,5)). – strat(S,[],S). strat(S,[M1|M],R):- mb(S,M1,S1),strat(S1,M,R). Для реальных проблем, особенно впервые поставленных, - очень сложная структура, не всегда поддающаяся формализации Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22

4. Синтез стратегий решения научных проблем Методы m1, m2 и т.п. могут создавать новые методы и помещать их в базу методов. Если существует множество стратегий решения проблемы, целесообразно: – каждому методу (или паре «состояние-метод») приписать цену применения данного метода – выбрать стратегию, минимизирующую совокупные затраты на решение проблемы – для выбора стратегии, наряду с ценой, можно учитывать вероятность получения ожидаемого результата при выборе данного метода Выбор стратегии решения типовых научных проблем в принципе может быть автоматизирован. Синтетический метод в теории систем © Н.М. Светлов, /22