Экономическая кибернетика (стр. 3 из 31)
- принцип максимума эффективности проектируемой и функционирующей системы;
- принцип субоптимизации – согласования локальных критериев между собой и с общим глобальным критерием функционирования системы;
- принцип декомпозиции, осуществляемый с учетом требования максимума эффективности. В результате декомпозиции может быть получена некоторая многоуровневая структура системы или процесса ее исследования.
Системный подход к исследованию объекта на определенном уровне абстракции позволяет решать вполне определенный, ограниченный круг задач, а для расширения (сужения) класса решаемых задач необходимо проводить исследование уже на другом уровне абстракции. Каждый из уровней представления системы располагает определенными возможностями и имеет свои ограничения. Системный подход сам системен. Для достижения максимальной полноты и глубины исследования необходимо исследовать систему на всех целесообразных для конкретного случая уровнях абстракции.
Использование системного подхода для целей исследования объекта носит дедуктивный характер. Выберем в качестве объекта исследования функциональную систему S.
Определение 1.1. Если S является функцией:
, (1.3)где Х – входной,
Y – выходной объект,
то соответствующая система называется функциональной.
Такая система иначе называется системой "вход-выход". В кибернетической литературе ее называют "черным ящиком". Этот термин предложил английский ученый-кибернетик У.Р. Эшби. В качестве "черного ящика" принимаются объекты исследования кибернетики, внутренняя структура (устройство) которых неизвестно или оно не является предметом изучения. Внешнему наблюдателю таких объектов доступны только воздействия на их входы и реакция на воздействия, проявляющаяся в изменении поведения объектов на выходе. Концепция "черного ящика" дает определенные возможности для объективного изучения систем, устройство которых либо недоступно исследователю, либо их поведение не зависит от структурных характеристик.
Наблюдая достаточно долго за поведением такой системы, можно достичь такого уровня знаний свойств системы, чтобы научиться предсказывать движение ее выходных координат при любом заданном изменении на входе. Очевидно, однако, что возможности исследования "черного ящика" достаточно ограничены. Заметим попутно, что в рамках данного подхода системы, характеризующиеся одинаковыми наборами входных и выходных величин и одинаково реагирующие на внешние возмущения, являются по определению изоморфными. Концепция "черного ящика" плодотворна на стадии исследования эмерджентных свойств, поскольку именно "черный ящик" олицетворяет систему как нечто целое, чье поведение необъяснимо со структурных позиций. Предсказание поведения целого, основанное на иной платформе (так называемый "белый ящик", "серый ящик"), часто не бывает исчерпывающим, так как сверх предсказанных свойств могут эмерджировать или внезапно проявляться новые свойства. Порождаемые свойства в полной мере присущи экономическим системам, что прибавляет трудностей их исследователям.
Аксиома 1.1. Любую систему преобразования входов в выходы можно представить как функциональную, и наоборот, просто опираясь на предположение о целесообразности ее функционирования.
Аксиома 1.2. Целесообразность существования функциональной системы S с точки зрения требований, предъявляемых к пей внешней средой, или суперсистемой более высокого уровня, связана с выходными величинами Y, отражающими результаты функционирования системы S, или функциональное назначение системы.
Назовем представленный уровень исследования системно-ориентированным. В рамках данного подхода рассмотрим еще некоторые определения концептуального характера.
Определение 1.2. Функциональная система
называется управляемой тогда и только тогда, когда: 
. (1.4)Определение 1.2 означает, что надлежащим выбором входного воздействия х можно добиться получения любого выходного сигнала
.Определение 1.3. Функциональная система
называется системой принятия решений, если имеется такое семейство задач D(x), 
, решением которых является элемент множества Z, и такое отображение 
, что 
(1.5)В терминах системно-ориентированного подхода могут быть осуществлены постановки задач управления, оптимизации, гомеостазиса и др.
Исчерпав возможности исследования функциональной системы S на данном уровне абстракции, переходят к рассмотрению системы с позиций структурно-функционального подхода, используя для этого следующее определение.
Определение 1.4. Функциональная система S с позиций структурно-функционального подхода задается пятеркой символов:
, (1.6)где Ф – макрофункция системы,
G – структура системы,
R – отношение эмерджентности,
X, Y – множества входных и выходных объектов соответственно.
Макрофункция системы Ф является количественным выражением основной пели и зависит от управляющего воздействия
. Выбор макрофункции Ф обеспечивает достижение требуемого значения Y. Ф, таким образом, связана с решением глобальной задачи, стоящей перед системой. 
. (1.7)Соотношение между глобальной целью функционирования системы S и ее макрофункцией неоднозначен, обоснование выбора определенного вида производится экспериментатором в соответствии с некоторым эвристическим критерием у.
Пусть
– некоторый конечный набор функций, связанных с целью системы S. 
, 
. (1.8)Множество входных воздействий Х разбивается на два подмножества – управляющих сигналов
и возмущающих – 
.Тогда определение 1.4 можно пояснить следующим образом:
, (1.9)где
, 
, 
, 
;где
– множество элементов системы, 
, 
– множество связей между ними, или, если заданы их количественные характеристики: 
– количественные характеристики элементов, например: интенсивность, мощность, запас, др.; 
– количественные характеристики связей, например: пропускная способность, ранг, др. 
. (1.10)Отношение эмерджентности R задает соответствие между макрофункцией системы и реализующей ее структурой и изменяется всякий раз, когда это соответствие нарушается:
. (1.11)Структурно-функциональный подход выводит на новый, более глубокий уровень исследования. При этом решаются некоторые проблемы методологического характера:
выбор Ф на основе качественного критерия
;формирование множества управлений
;выбор способа учета возмущающих воздействий
;выбор первичного элемента системы
;составление перечня подсистем и элементов на основе определенного метода структурной декомпозиции;
определение системы существенных связей системы
;определение механизма реализации производственных целей:
;определение механизма управления
.