Качественные методы описания систем реферат

Обновлено: 06.07.2024

В качественных методахосновное внимание уделяется организации постановки задачи, новому этапу ее формализации, формированию вариантов, выбору подхода к оценке вариантов, использованию опыта человека, его предпочтений, которые не всегда могут быть выражены в количественных оценках.

Количественные методы связаны с анализом вариантов, с их количественными характеристиками корректности, точности и т. п. Для постановки задачи эти методы не имеют средств, почти полностью оставляя осуществление этого этапа за человеком.

Между этими крайними классами имеются методы, которые стремятся охватить оба этапа — этап постановки задачи, разработки вариантов и этап оценки и количественного анализа вариантов,— но делают это с разной степенью формализованности.

Качественные методы описания систем

Качественные методы системного анализа применяются, когда отсутствуют описания закономерностей систем в виде аналитических зависимостей.

Обычно при проведении мозговой атаки или сессий КГИ стараются выполнять определенные правила, суть которых:

обеспечить как можно большую свободу мышления участников КГИ и высказывания ими новых идей;

приветствуются любые идеи, находящиеся на стыке отраслей науки и техники;

не допускается критика, не объявляется ложной и не прекращается обсуждение ни одной идеи;

желательно высказывать как можно больше идей, особенно нетривиальных.

Подобием сессий КГИ можно считать разного рода совещания — конструктораты, заседания научных советов по проблемам, заседания специально создаваемых временных комиссий и другие собрания компетентных специалистов.

Методы типа сценариев.Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенные в письменном виде, получили название сценария. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование явно выраженных временных координат было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы или предложения по ее решению, по развитию системы независимо от того, в какой форме он представлен. Примерами являются послания президента, предвыборные программы, аналитические записки.

При использовании экспертных оценок обычно предполагается, что мнение группы экспертов надежнее, чем мнение отдельного эксперта, хотя это предположение не является очевидным.

При обработке материалов коллективной экспертной оценки используются методы корреляционного анализа. Для количественной оценки степени согласованности мнений экспертов применяется коэффициент конкордации

где

m— количество экспертов,j=,n— количество рассматриваемых объектов (или свойств объекта),r_ij— место, которое занялоi-й объект в ранжировкеj-м экспертом;d_i— отклонение суммы рангов поi-му объекту от среднего арифметического сумм рангов поnобъектам.

Коэффициент конкордации Wпозволяет оценить, насколько согласованы между собой ряды предпочтительности, построенные каждым экспертом. Его значение находится в пределах0  W  1.W = 0означает полную противоположность, аW = 1—полное совпадение ранжировок. Практически достоверность считается хорошей, еслиW =0,7. 0,8.

Суть метода Дельфи заключается в следующем. В отличие от традиционного подхода к достижению согласованности мнений экспертов путем открытой дискуссии метод Дельфи предполагает полный отказ от коллективных обсуждений. Это делается для того, чтобы уменьшить влияние таких психологических факторов, как присоединение к мнению наиболее авторитетного специалиста, нежелание отказаться от публично выраженного мнения, следование за мнением большинства. В методе Дельфи прямые дебаты заменены тщательно разработанной программой последовательных индивидуальных опросов, проводимых обычно в форме анкетирования. Ответы экспертов обобщаются и вместе с новой дополнительной информацией поступают в распоряжение экспертов, после чего они уточняют свои первоначальные ответы. Такая процедура повторяется несколько раз до достижения приемлемой сходимости совокупности высказанных мнений. Результаты эксперимента показали приемлемую сходимость оценок экспертов после пяти туров опроса.

Метод Дельфи первоначально был предложен О. Хелмером как итеративная процедура при проведении мозговой атаки, которая должна помочь снизить влияние психологических факторов при проведении повторных заседаний и повысить объективность результатов. Однако почти одновременно Дельфи-процедуры стали основным средством повышения объективности экспертных опросов с использованием количественных оценок при оценке деревьев цели и при разработке сценариев.

Цвикки предложил три метода морфологического исследования.

Первый метод — метод систематического покрытия поля, основанный на выделении так называемых опорных пунктов знания в любой исследуемой области и использовании для заполнения поля некоторых сформулированных принципов мышления. Второй —метод отрицания и конструирования, базирующийся на идее Цвикки, заключающейся в том, что на пути конструктивного прогресса стоят догмы и компромиссные ограничения, которые есть смысл отрицать, и, следовательно, сформулировав некоторые предложения, полезно заменить их затем на противоположные и использовать при проведении анализа.

Морфологические ящики Цвикки нашли широкое применение для анализа и разработки прогноза в технике. Для организационных же систем, систем управления такой ящик, который, по-видимому, был бы многомерным, практически невозможно построить.

Методика системного анализа.Методики, реализующие принципы системного анализа в конкретных условиях, направлены на то, чтобы формализовать процесс исследования системы, процесс постановки и решения проблемы. Методика системного анализа разрабатывается и применяется в тех случаях, когда у исследователя нет достаточных сведений о системе, которые позволили бы выбрать адекватный метод формализованного представления системы.

Общим для всех методик системного анализа является формирование вариантов представления системы (процесса решения задачи), выбор наилучшего варианта, корректировка. Положив в основу методики системного анализа эти три этапа, их затем можно разделить на подэтапы. Например, так выглядят этапы проектирования:

Характеристики уровней представления ИС: лингвистический, теоретико-множественный, абстрактно-алгебраический, динамический, логико-математический.

Кибернетический подход к описанию ИС. Процесс управления как информационный процесс. Этапы управления.

n В качественных методах основное внимание уделяется организации постановки задачи, новому этапу ее формализации, формированию вариантов, выбору подхода к оценке вариантов, использованию опыта человека, его предпочтений, которые не всегда могут быть выражены в количественных оценках.

n Количественные методы связаны с анализом вариантов, с их количественными характеристиками корректности, точности и т. п. Для постановки задачи эти методы не имеют средств, почти полностью оставляя осуществление этого этапа за человеком.

Между этими крайними классами методов системного анализа имеются методы, которые стремятся охватить оба этапа — этап постановки задачи, разработки вариантов и этап оценки и количественного анализа вариантов,— но делают это с привлечением разных исходных концепций и терминологии, с разной степенью формализованности. Среди них: кибернетический подход к разработке адаптивных систем управления, проектирования и принятия решений (который исходит из развития основных идей классической теории автоматического регулирования и управления и теории адаптивных систем при- мнительно к организационным системам); информационно-гносеологический подход к моделированию систем (основанный на общности процессов отражения, познания в системах различной физической природы); системно-структурный подход; метод ситуационного моделирования; метод имитационного динамического моделирования.

Обычно при проведении мозговой атаки или сессий КГИ стараются выполнять определенные правила, суть которых:

n обеспечить как можно большую свободу мышления участников КГИ и высказывания ими новых идей;

n приветствуются любые идеи, если вначале они кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей производится позднее);

n не допускается критика, не объявляется ложной и не прекращается обсуждение ни одной идеи;

n желательно высказывать как можно больше идей, особенно нетривиальных.

Подобием сессий КГИ можно считать разного рода совещания — конструктораты, заседания научных советов по проблемам, заседания специально создаваемых временных комиссий и другие собрания компетентных специалистов.

Методы типа сценариев. Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенные в письменном виде, получили название сценария. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование явно выраженных временных координат было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы или предложения по ее решению, по развитию системы независимо от того, в какой форме он представлен. Как правило, предложения для подготовки подобных документов пишутся вначале индивидуально, а затем формируется согласованный текст.

На практике по типу сценариев разрабатывались прогнозы в некоторых отраслях промышленности. В настоящее время разновидностью сценариев можно считать предложения к комплексным программам развития отраслей народного хозяйства, подготавливаемые организациями или специальными комиссиями.

Сценарий является предварительной информацией, на основе которой проводится дальнейшая работа по прогнозированию развития отрасли или по разработке вариантов проекта. Он может быть подвергнут анализу, чтобы исключить из дальнейшего рассмотрения то, что в учитываемом периоде находится на достаточном уровне развития, если речь идет о прогнозе, или, напротив, то, что не может быть обеспечено в планируемом периоде, если речь идет о проекте. Таким образом, сценарий помогает составить представление о проблеме, а затем приступить к более формализованному представлению системы в виде графиков, таблиц для проведения экспертного опроса и других методов системного анализа.

При использовании экспертных оценок обычно предполагается, что мнение группы экспертов надежнее, чем мнение отдельного эксперта. В некоторых теоретических исследованиях отмечается, что это предположение не является очевидным.

При обработке материалов коллективной экспертной оценки используются методы теории ранговой корреляции. Для количественной оценки степени согласованности мнений экспертов применяется коэффициент конкордации

— количество экспертов, j=— количество рассматриваемых свойств, — место, которое заняло -е свойство в ранжировке j-м экспертом; d_i — отклонение суммы рангов по -му свойству от среднего арифметического сумм рангов по n свойствам.

Коэффициент конкордации W позволяет оценить, насколько согласованы между собой ряды предпочтительности, построенные каждым экспертом. Его значение находится в пределах0£W£1; W=0 означает полную противоположность, а W= 1 —полное совпадение ранжировок. Практически достоверность считается хорошей, если W= 0,7. 0,8.

Небольшое значение коэффициента конкордации, свидетельствующее о слабой согласованности мнений экспертов, является следствием следующих причин: в рассматриваемой совокупности экспертов действительно отсутствует общность мнений; внутри рассматриваемой совокупности экспертов существуют группы с высокой согласованностью мнений, однако обобщенные мнения таких групп противоположны.

Для наглядности представления о степени согласованности мнений двух любых экспертов А и В служит коэффициент парной ранговой корреляции

где — разность (по модулю) величин рангов оценок -го свойства, назначенных экспертами А и В:—показатели связанных рангов оценок экспертов А и В.

Коэффициент парной ранговой корреляции принимает значения —1

Важно не то, что мы делаем, а то, сколько любви мы вкладываем в свои дела. © Мать Тереза ==> читать все изречения.

Методы описания систем классифицируются в порядке возрастания формализованности - от качественных методов, с которыми в основном и связан был первоначально системный анализ, до количественного системного моделирования с применением ЭВМ. Разделение методов на качественные и количественные носит, конечно, условный характер. В качественных методах основное внимание уделяется организации постановки задачи, новому этапу ее формализации, формированию вариантов, выбору подхода к оценке вариантов, использованию опыта человека, его предпочтений, которые не всегда могут быть выражены в количественных оценках. Количественные методы связаны с анализом вариантов, с их количественными характеристиками корректности, точности и т. п.

Работа состоит из 1 файл

Методы качественные и количественные.docx

Методы и модели описания систем

В качественных методах основное внимание уделяется организации постановки задачи, новому этапу ее формализации, формированию вариантов, выбору подхода к оценке вариантов, использованию опыта человека, его предпочтений, которые не всегда могут быть выражены в количественных оценках.

Количественные методы связаны с анализом вариантов, с их количественными характеристиками корректности, точности и т. п. Для постановки задачи эти методы не имеют средств, почти полностью оставляя осуществление этого этапа за человеком.

Между этими крайними классами методов системного анализа имеются методы, которые стремятся охватить оба этапа — этап постановки задачи, разработки вариантов и этап оценки и количественного анализа вариантов,— но делают это с привлечением разных исходных концепций и терминологии, с разной степенью формализованности. Среди них: кибернетический подход к разработке адаптивных систем управления, проектирования и принятия решений (который исходит из развития основных идей классической теории автоматического регулирования и управления и теории адаптивных систем применительно к организационным системам); информационно-гносеологический подход к моделированию систем (основанный на общности процессов отражения, познания в системах различной физической природы); системно-структурный подход; метод ситуационного моделирования; метод имитационного динамического моделирования.

Качественные методы описания систем

Суть этого метода заключается в проведении ряда заседаний членов экспертной группы с соблюдением следующих правил:

1) концентрируется внимание на одной четко сформулированной проблеме;

2) подхватывается идея любого рода.

Последнее правило основано на гипотезе о том, что:

1) среди большого числа идей имеется по меньшей мере несколько хороших;

2) не подвергается критике ни одна идея;

3) не оценивается априори значение или смысл любой идее.

Постановка задачи перед творческой группой - участниками МА может иметь самую различную форму и содержание. Однако в ней должны быть четко сформулированы два момента:

что в итоге желательно получить или иметь;
что мешает получению желаемого.

Постановка задачи может быть дана в виде описания проблемной ситуации. Иногда имеет смысл дать более детальное изложение постановки, когда описание проблемной ситуации дополняют предварительной формулировкой задачи.

Главное содержание постановки задачи должно стимулировать и вдохновлять членов творческой группы на активную деятельность, чтобы предлагаемая задача стала для них главной задачей, которую необходимо неотложно решить.

Формирование творческой группы. Наиболее эффективное число участников в творческой группе для проведения сеанса МА составляет 5-12 человек, хотя допустимо и меньшее (до 3) и большее число участников.

Как правило, творческие группы состоят из двух подгрупп: постоянное ядро группы и временные члены. Ядро группы постепенно отбирается при решении различных задач методом МА. В ядро группы входят ее руководители сотрудники, легко и плодотворно генерирующие идеи, а также хорошо знающие и соблюдающие правила игры (правила для участников сеанса МА).

Временные члены приглашаются в зависимости от характера и содержания предстоящей задачи. В творческую группу никогда не включаются прирожденные скептики и критиканы. Временные члены служат необходимым и гармоничным дополнением к ядру группы, обеспечивающим выполнение следующих рекомендаций:

После сеанса проводится быстрое коллективное редактирование полученного списка идей с полукритическим отношением. При этом участники МА быстро отбрасывают наименее приемлемые и абсурдные идеи. Они могут также усилить и конкретизировать высказанные идеи и дополнить список новыми идеями, возникшими во время редактирования. Все полученные идеи желательно разделить на три группы: наиболее приемлемые и легко реализуемые для решаемой задачи, наиболее эффективные и перспективные, прочие.

Отредактированный и оформленный список передается заинтересованным лицам для дальнейшей более детальной оценки и проработки с точки зрения патентоведения и использования в проектно-конструкторских разработках.

Методы типа сценариев. Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенные в письменном виде, получили название сценария. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование явно выраженных временных координат было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы или предложения по ее решению, по развитию системы независимо от того, в какой форме он представлен. Как правило, предложения для подготовки подобных документов пишутся вначале индивидуально, а затем формируется согласованный текст.

Основным преимуществом сценария является комплексный охват решаемой проблемы в доступной для восприятия форме. К недостаткам можно отнести возможные неоднозначность, нечеткость излагаемых вопросов и недостаточную обоснованности отдельных решения.

Методы экспертных оценок. При использовании экспертных оценок обычно предполагается, что мнение группы экспертов надежнее, чем мнение отдельного эксперта.

Сущность метода экспертных оценок заключается в проведении экспертами интуитивно-логического анализа проблемы с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результатов. Получаемое в результате обработки обобщенное мнение экспертов принимается как решение проблемы. Комплексное использование интуиции (неосознанного мышления), логического мышления и количественных оценок с их формальной обработкой позволяет получить эффективное решение проблемы.

Типичными проблемами, требующими проведения экспертизы, являются, например: определение целей, стоящих перед объектом управления; прогнозирование; разработка сценариев; генерирование альтернативных вариантов решений; разработка оценочных систем; определение рейтингов; принятие коллективных решений и другие.

Вариантами анкетных методов являются метод ранжирования и метод нормирования Метод ранжирования применяют для упорядочения информации по какому-то фактору, когда не требуется или невозможно его точное измерение. В этом методе эксперт присваивает числовые ранги каждому из приведенных в анкете факторов: 1 - самый важный; 2 - следующий по важности и т.д. Если проводится анкетирование (для повышения объективности результатов) нескольких экспертов, то ранжируют факторы по относительной сумме рангов отдельных экспертов. Для этого вычисляется величина , где - сумма рангов, присвоенных всеми экспертами фактору с номером j

Метод нормирования или последовательного сравнения сводится к следующему. Факторы Ф-1 — Ф-п, подлежащие экспертной оценке, выписываются напротив шкалы, размеченной в процентах или в относительных величинах от 0 до 1. Эксперту предлагается соединить линией каждый фактор с требуемой (по мнению эксперта) точкой шкалы. Допускается проводить к одной точке шкалы несколько линий

Результаты опроса нескольких экспертов сводятся в матрицу опроса (табл. 1), на основании которой производятся вычисления следующих величин:

Они характеризуются в порядке возрастания формализационности: качественные и количественные. Граница между ними условна.

В качественных методах основное внимание уделяется организации постановки задач, формированию вариантов, выбору подхода к оценке вариантов, использование опыта человека и его предпочтений. Качественные методы применяются тогда, когда отсутствует описание закономерностей в системах в виде каких-либо аналитических зависимостей.

Количественные методы связаны с анализом вариантов, сравнении их количественных характеристик, оценкой корректности и точности.

1 метод мозговой атаки

Получил развитие в конце 50гг, как метод творческого мышления, с помощью которой достигались новые идеи при согласии целой группы людей. При проведении мозговой атаки выполняются некоторые правила:

Обеспечить свободу мышления для участников и для высказывания ими новых идей.

Приветствуются любые идеи, даже те, что сначала кажутся сомнительными или абсурдными
Не допускается никакая критика, не прекращается обсуждение и не объявляется ложной ни одна идея
Желательно высказывать как можно больше идей, особенно нетривиальных.

2 метод сценариев:

Представляется о проблеме подготовки и согласования в письменном виде. Сценарий – любой документ, содержащий анализ проблемы и предлагается по ее решению. Все предя-я пишутся индивидуально, а затем формируется согласованный текст. Сценарий является предварительной информацией, на основании которой производится дальнейшая работа по разработке вариантов проекта. В дальнейшем эти варианты могут быть подвергнуты анализу, чтобы исключить из рассмотрения то, что невозможно выполнить.

3 метод экспертных оценок:

Исходя из того, что мнение группы экспертов надежнее, чем мнение одного эксперта. Все множество проблем, решаемых этим методом, делится на 2 класса:

В 1 классе рассматриваются проблемы в отношении которых имеется достаточно количество информации. В данном случае эксперты используются как измеритель и групповое мнение близкое к истинному решению
Во 2 классе рассмотрим проблемы, в отношении которых знаний не хватает. В этом случае к результату экспертизы необходимо подготовиться с осторожностью.

При обработке экспертных оценок используется теория рангов корреляции для оценки мнения экспертов используется коэффициент конкордации:

где m-количество экспертов, n-кол-во рассмотренных свойств, - место, занятое i – тыл свойством - отклонение рангов по i – тому свойству от среднего арифметического сумм рангов по всем n свойствам.

Коэффициент конкордации позволяет оценить насколько согласованны между собой мнения экспертов. Каждый эксперт выстраивается ряд предпочтительности по отношению к свойствам.

, w=0.7-0.8 уверенная согласность

Полный отказ о коллективного обсуждения авторитетных специалистов и влияния большинства. В данном случае тщательно разрабатываются программы последовательных опросов в форме анкетирования. После этого ответы обобщаются и опять поступают в распоряжение экспертов, после чего они уточняют свои первоначальные ответы. И так несколько раз, до тех пор, пока не будет достигнута приемлемая обобщенная оценка внимания.

Этот метод в основном используют для принятия решений и подразумевает под собой построение и исполнение иерархической структуры. Которая может быть получена путем разделения цели на подцели, подцелей й структуры. ы последовательных опросов в форме акетирования. используется коэффициент конко- на более мелкие составные. Получение новой цели и функции.

6 Морфологические методы

Идея: систематически находят все мыслимые варианты решения проблемы и реализация системы путем комбинирования выделения элементов или их свойств:

6.1 Метод отрицания и конструирования.

На пути прогресса стоят догмы и ограничения, которые есть смысл отрицать и заменять их на противоположные и уже эту схему испытывать при проведении анализа.

6.2 Метод морфологического ящика.

Для него определяется все мыслимыми параметрами которые хоть в какой то мере пожжет зависеть решение проблемы и представление этих параметров в виде строки. Эти строки составляют матрицу, называемую ящиком. После построения ящика определяются все возможные сочетания параметров по 1 из каждой строки. Все эти варианты подвергнуты оценке и анализу и выбираемым наилучшим.

7 Методы системного анализа

Формализировавшийся процесс исследования систем и решения проблемы в то случае, если нет достаточных сведений о системе.

Анализ делиться на 2 этапа:

1. Формирование вариантов

2. Выбор наилучшего

1. Формирование вариантов

1.1 Отделение системы от среды

1.2 Выбор подход к представлению системы

1.3 Формирование вариантов представления системы

2. Выбор подхода к оценке

2.1 Выбор критической оценки и ограничения

2.2 Оценка и обработка результатов

2.3 Анализ результатов и выбор наилучших

Количественные.

1) оценки показателей, характеристик различных свойств системы

2) выбор оптимальной структуры системы

3) выбор оптимальных значений параметров системы

Выполнение таких исследований возможно лишь при условии существования математического описания процесса функционирования системы, т.е. существование ее математической модели. Для полного описания необходимо изучить одну и ту же систему для всех целей, которые дают описание системы для заданного уровня абстракции.

1) символический ( лингвистический)

Из описания на лингвистическом уровне можно получить в виде частного сложения любые другие уровни описания системы более низкого ранга. Это описательный уровень в виде высказываний. Понятие высказывания означает, что имеется некоторое предложение, построенное на правилах данного языка.

1) обозначающие предметы (термины)

2) обозначающие отношения (функторы)

На этом уровне можно получиться только наиболее общие сведения о системе, которая представляется в виде множеств и функций соответствия между этими множествами. Если между элементами этих множеств установить с помощью некоторой функции однозначного отображения элементов этого множества на само себя, то получится абстрактно-алгебраический уровень. Если на элементах множества определить какие либо топологические структуры, то проходим к топологическому уровню.

Используется для формирования функционирования автоматов.

Информация выступает как некоторое свойство объектов и процессов, которые последовательно отображаются от одного объекта в другому и запечатлевают в его образе/структуре. При таком подходе кодирование информации можно рассмотреть с помощью некоторой математической модели, при которой существует некоторое абстрактное множество с заданными на нем логическими условиями. Эти условия определяют тип элементов кода и их расположение друг относительно друга.

Система представляется в виде объекта, куда в определенный момент времени можно вводить информацию, энергию, вещество, а в другой момент времени выводить их. Таким образом динамические системы имеют свойство входов и выходов. Процессы могут протекать непрерывно и дискретно.

Заключается в поиске удовлетворяющего решения задач управления при обязательном нахождении в этой системе человека.

Эвристика – это прием, позволяющий сократить количество просматриваемых вариантов. Он не гарантирует поиск наилучшего решения, но создает методы отсечения заведомо ложных путей решения.

Читайте также: