Основные определения системного подхода

СИСТЕМНАЯ ЭКОЛОГИЯ

Совокупность принципов и концепций системного анализа применительно к экологии. Системная экология как формализованный целостный подход стала самостоятельным разделом общей экологии в результате развития современных формальных математических методов, кибернетики, обработки данных на ЭВМ, информатики и т. д., а также формального упрощения сложных экосистем. Системная экология открывает реальный путь к решению проблем, связанных со средой обитания человека.

Задачи системной экологии – проводить исследования структуры и функционирования экологической системы и роли в ней различных популяций (видов) с целью оценки возможности прогнозирования развития экосистемы и динамики составляющих ее элементов, а также решать задачи управления ими.

Это довольно сложные задачи и для их решения должны привлекаться математические методы, методы моделирования и компьютерные технологии. Поэтому основу данного курса составляют различные методы исследования и анализа систем.

Системный подход — направление методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, то есть рассмотрение объекта как системы.

Основные определения системного подхода

Основоположниками системного подхода являются: Л. фон Берталанфи, А. А. Богданов, Г.Саймон, П.Друкер, А.Чандлер.

Карл Людвиг фон Берталанфи (англ. Ludwig von Bertalanffy; 19 сентября 1901, Вена — 12 июня 1972, Нью-Йорк) — австрийский биолог, постоянно проживавший в Канаде и США с 1949 года. Первооснователь обобщённой системной концепции под названием «Общая теория систем». Сам фон Берталанфи описывает происхождение общей теории систем как результат конфликта между механицизмом и витализмом. Обе точки зрения были для него неприемлемы: первая — как тривиальная, вторая — как вообще антинаучная.

Система — совокупность взаимосвязанных элементов, образующих целостность или единство.

Структура — способ взаимодействия элементов системы посредством определенных связей (картина связей и их стабильностей).

Процесс — динамическое изменение системы во времени.

Функция — работа элемента в системе.

Состояние — положение системы относительно других её положений.

Системный эффект — такой результат специальной переорганизации элементов системы, когда целое становится больше простой суммы частей.

Структурная оптимизация — целенаправленный итерационный процесс получения серии системных эффектов с целью оптимизации прикладной цели в рамках заданных ограничений. Структурная оптимизация практически достигается с помощью специального алгоритма структурной переорганизации элементов системы. Разработана серия имитационных моделей для демонстрации феномена структурной оптимизации и для обучения.

Основные допущения системного подхода

1​ В мире существуют системы

2​ Системное описание истинно

3​ Системы взаимодействуют друг с другом, а, следовательно, всё в этом мире взаимосвязано

4​ Следовательно мир — это тоже система

Основным методом исследований в системной экологии является системный анализ, который представляет собой синтетическую дисциплину, разрабатывающую способы исследования разнообразных сложных систем или ситуаций при нечетко поставленных целях (критериях).

системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов.

Такие исследования необходимы для определения научно обоснованной программы действий с учетом не только объективной, но и субъективной информации. При системном подходе используются математический аппарат теории исследования операций, методы многомерной статистики и методы неформального анализа, такие как метод экспертиз, метод опроса, эвристические методы и компьютерное моделирование. Существенной частью исследования систем является выбор способа описания происходящих в них изменений и формализация такого описания. Сложность формализации определяется сочетанием разнотипных факторов, характеризующих систему, например сочетание экологических, экономических и других факторов.

Разработка методов системного анализа как научной дисциплины ведется по нескольким направлениям. Одним из важнейших из них является создание принципов построения и использования моделей, имитирующих протекание реальных процессов, способов их объединения в системы и такого представления в ЭВМ, которое обеспечивало бы простоту их использования без потери адекватности. Другое направление связано с изучением организационных структур и, прежде всего систем, обладающих иерархической организацией.

Для успешного решения теоретических и практических задач многие разделы биологии и экологии следует рассматривать с системных позиций и применять соответствующие методы исследований.

Упрощенные версии реального мира в науке называются моделями.

Модель – это абстрактное описание того или иного явления реального мира, позволяющее сделать предсказания. В своей простейшей форме модель может быть словесной или графической. Однако, если мы хотим получить достаточно надежные экологические прогнозы, то модель должна быть статистической и строго математической.

Модели, созданные на современных компьютерах, позволяют получать на выходе искомые характеристики при изменении параметров модели, добавлении новых или исключении старых. Иными словами, возможна так называемая настройка модели, позволяющая приблизить ее к реальной ситуации. Наконец, модели очень полезны как средства интеграции всего того, что известно о моделируемой структуре.

Реляционная модель данных некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени.

Отношение представляет собой двумерную таблицу с данными, соответствующую некоторой сущности в предметной области.

Сетевой подход базируется на идее о том, что любая организация функционирует в пределах какой-то определённой сети,

Иерархический подход.

Дата добавления: 2015-07-15