IX. Základy systémové teorie a vybrané metody systémové analýzy. Týmová práce Flashcards
Teorie systému
Teorie systémů se zabývá zkoumáním systémů z metodologického aspektu. Základy teorie systémů položil Ludwig von Bertalanffy v letech 1949 – 1952 na základě vzniku specifických problémů při zkoumání složitých objektů napříč různými vědními obory. Například jsou součástí teoretické kybernetiky, ekonomie přírodních věd atd.
Obecně lze říci, že pojem systém používáme pro studium reálných problémů. Speciální obor zabývající se teorií systémů nám umožňuje řešit složité problémy formou zjednodušeného zobrazení skutečným loktem objektů pomocí systémových modelů.
Teorie systémů se nevěnuje zkoumání zákonitostí, které jsou předmětem zkoumání speciálních vědních disciplín (fyzika, biologie, ekonomika, sociologie apod.), ale snaží se pochopit a vysvětlit principy jevů, které jsou těmto objektům společné. V moderním pojetí se teorie systémů zabývá studiem systémů (reálných, abstraktních i obecných), jejich chováním a interakcemi s okolím a jejich celkovou adaptabilností. Součástí teorie systému je tak i teorie sítí.
Definice systému
Definice systému
Systém je množina elementů (prvků), které jsou mezi sebou vázány nějakým vztahem, respektive vazbou, a jakou celek má tento systém vztah ke svému okolí. Systém není jen souhrnem prvků, ale těch, jejichž vzájemné vztahy vytvářejí celek.
Obecnou definici můžeme více zkonkretizovat a získáme definici tuto: Systém S zapisujeme jako množinu S=(P,V,I,O), kde P je neprázdná množina prvků, V neprázdná množina všech vazeb (závislostí) mezi prvky, I je neprázdná množina vstupů a O je neprázdná množina výstupů. Prvky tedy umožňují popsat chování systémů.
Bertalanffy dokázal, že interakce mezi prvky systému jsou pro vlastnosti celku stejně důležité a že celek může vykazovat vlastnosti, které bezprostředně nevyplývají z vlastností celku.
Vlastnosti systému
Vlastnosti systému
Jakýkoliv systém je charakterizován dvěma základními vlastnostmi:
- Chování systému vyjadřuje závislost mezi okolními podněty, které působí na jeho vstup, a výstupními odezvami, které se objevují. Charakterizuje tedy vztahy k vnějšímu okolí.
- Strukturou systému chápeme vnitřní uspořádání (strukturalizaci) prvků a jejich chování, tedy vnitřní funkční vztahy systému
Tyto vlastnosti se navzájem ovlivňují a souvisí spolu, protože dané struktuře systému odpovídá jasně určené chování a určitému chování odpovídá třída struktur, která je v tomto chování definována.
Dělení systémů
Dělení systémů
- Abstraktní systémy jsou systémy, které jsou produktem lidského myšlení a nemají přímou analogii v reálném světě (tj. hypotézy, jazyky, vědecké systémy apod.)
- Reálné systémy tvoří soubory materiálních objektů (tj. mechanické systémy, biologické systémy apod.)
- Přírodní systémy jsou produktem přírody, např. organismy
- Umělé systémy vznikají jako výsledek činností lidí.
- Řízené systémy jsou takové systémy, kde dochází k řídícímu procesu, kdy dochází k vzájemnému působení řízeného a řídícího objektu, dále je dělíme na automatizované a
- Jednoduché systémy mají malý počet prvků stejného druhu a jednoznačné vazby mezi nimi
- Složité systémy jsou komplexní systémy, které se vyznačují nejen složitostí vazeb, složením prvků, ale i tím, že systém je vždy řízený a nejde ho zcela formalizovat
- Otevřené systémy s okolím reagují a navzájem ovlivňují
Struktury systému
Systémová analýza - definice pojmu
Definice pojmu Systémová analýza
- je detailní zkoumání systému, přičemž jeho funkčnost je hodnocena sledováním systému jako celku
- účelem je navrhnout nový systém nebo systém vylepšený z hlediska funkcí a možností
- předmětem systémové analýzy jsou hmotné systémy, informační systémy a řídící systémy
- zaměřuje se na vlastnosti a chování systémů a jejich částí, vztahů a vazeb mezi nimi
- pojem systémové analýzy v sobě zahrnuje zkoumání, popis, studium a modelování stávajících nebo navrhovaných systémů
- systémová analýza se musí mimo jiné vypořádat též s odporem lidí ke změnám, který může komplikovat proces analýzy nedostatků současného systému - např. kvůli obavám ze ztráty pracovního místa
- organizace musí mít možnost změny vynutit - souvisí s předchozím bodem
-
systém je definován
- prvky
- strukturou a vazbami mezi prvky
- cílovým chováním
-
tři hlavní úkoly analýzy
- hledání faktů, pomocí kterých porozumíme zkoumanému systému a které nám pomohou při návrhu nového systému
- shromáždění faktů do dokumentačního souboru
- modelování systému a simulace jeho chování
Pojetí systémové analýzy
Pojetí systémové analýzy
- Systémová analýza v oblasti hmotných systémů
- Systémová analýza v oblasti informačních systémů
- Systémová analýza v oblasti řídicích systémů
Systémová analýza v oblasti hmotných systémů
Systémová analýza v oblasti hmotných systémů
- rozbor několika možných variant řešení daného problému
- na základě tohoto rozboru se snaží zvolit nejvhodnější řešení
- aplikuje se především při navrhování technických systémů a má relativně blízko k systémovému inženýrství
Systémová analýza v oblasti informačních systémů
Systémová analýza v oblasti informačních systémů
- analýza informačních systémů navrhováním jejich úprav za předpokladu, že jsou formulovány požadavky na informační systém
- někdy se zaměřuje pouze na vytváření systému programů, které mají zabezpečit správný chod informačního systému
- úkolem je zabezpečit přísun informací na patřičná místa a využít prostředky ke zpracování dat a vhodnou soustavu programů = > budování řídícího informačního systému
Systémová analýza v oblasti informačních systémů
Systémová analýza v oblasti řídících systémů
- navazuje na informační systém, hmotný systém a na operační výzkum
- může zahrnovat oba předcházející přístupy
- zkoumá zde vymezení řídícího systému, jeho strukturu a chování a hledá způsob, jak funkci řídícího systému různými opatřeními zlepšit
- výsledkem má být návrh, jak zabezpečit zpracování dat nutných pro správné řízení systémů a jakou výpočetní technikou toto zpracování zabezpečit
Obecné fáze analýzy
-
1. etapa
- Ověření správnosti formulace cílů systému, volba prvků systému a jeho okolí, charakteristika vazeb mezi prvky systému, mezi systémem a jeho okolím a provede se volba vhodného zobrazení systému. Pro zobrazení systému se nejčastěji používá maticový popis systému nebo grafický záznam vazeb mezi jeho jednotlivými prvky.
- *Definice systému a jeho zobrazení.**
-
2.etapa
- Analýza struktury systému a jeho chování, zjistit všechny vazby, které by v systému měly existovat, všechny prvky, které systém pro svou činnost potřebuje i funkci těchto prvků, aby se dosáhlo určeného cíle.
-
3.etapa
- Návrh úprav systému, návrh způsobu k odstranění nedostatků, které byly případně identifikovány v druhé etapě.
Přístup k analýze
Analytický přístup
- redukce na nejjednodušší části a interakce mezi nimi
- Holismus – celek je příčinou části
- Redukcionalismus – celek je důsledkem části
- izoluje části a vazby, zkoumá je, soustřeďuje se na chování prvků
- zdůrazňuje popisnou přesnost, hledá algoritmy
Systémový přístup
- závislý na vývoji organizace v okolí, sjednocuje strukturu a funkce
- soustřeďuje se na organizaci celku a okolí, hledá algoritmy
- zkoumá efekty, interakce, způsoby směřování k naplňování účelu (cílů)
Vybrané metody analýzy
Kritéria výběru metody
- rozsah a složitost systému
- etapa vývoje
- sledovaný účel
- zadaná omezení
- časové hledisko
Metody se mohou doplňovat, je potřeba řídit práci tak, aby se nepřekrývaly.
Analýza po organizačních celcích
Analýza po organizačních celcích
- analýza a dokumentace činnosti, informačních toků, rozhodovacích postupů a potřeby informací všech organizačních útvarů
-
zaměřeno na:
- zpřesnění jednotlivých činností (pracnost, termíny, algoritmus)
- vyžádání ukázek formulářů a jejich zhodnocení
- vyžádání metodických a pracovních pokynů a norem útvaru
- výhody – jednoduchost, jistota získání všech podkladů, možnost provádět průzkum několika týmy simultánně, dobré zhodnocení vytížení pracovních útvarů
- nevýhody – nutnost koordinace postupů, obtížnost popisu dlouhých informačních toků, ovlivnitelnost projektanta
Metoda příčina – následek (Analýza informačních vazeb a toků)
Metoda příčina – následek (Analýza informačních vazeb a toků)
- zaměřená na analýzu informačních vazeb a toků, tedy jaký sled činností, informačních potřeb a algoritmů (rozhodovacích, zpracovatelských) vyvolá každý nový impuls v systému
- pro systémy s menším počtem dlouhých inf. toků – použitelná i ve fázích vývoje, snadněji se realizuje při tvorbě nového systému
-
Doporučený postup
- vytvořit přehled všech vnějších a vnitřních stimulů
- podchytit účast jednotlivých útvarů na každé činnosti a popsat cestu hlavního informačního toku
- výhody – dobrý přehled o inf.vazbách a tocích (racionalizace oblasti), synchronizace činností, optimalizace průchodnosti systému (minimalizace doby odezvy), dobré podklady pro návrh organizačních opatření a úprav
- nevýhody – není vyčerpávající, nutnost několikanásobné návštěvy útvarů, špatné hodnocení vhodnosti org.struktury