Pendekatan klasik untuk membangun model- pendekatan untuk mempelajari hubungan antara bagian-bagian individu dari model memberikan pertimbangan mereka sebagai cerminan dari hubungan antara subsistem individu dari objek. Pendekatan (klasik) ini dapat digunakan untuk membuat model yang cukup sederhana.

Dengan demikian, pengembangan model M berdasarkan pendekatan klasik berarti penjumlahan komponen-komponen individual menjadi satu model, dengan masing-masing komponen memecahkan masalahnya sendiri dan terisolasi dari bagian model yang lain. Oleh karena itu, pendekatan klasik dapat digunakan untuk menerapkan model yang relatif sederhana di mana pemisahan dan pertimbangan yang saling independen dari aspek individu dari fungsi objek nyata dimungkinkan.

Dua aspek khas dari pendekatan klasik dapat dicatat:

Ada gerakan dari khusus ke umum,

Model yang dibuat dibentuk dengan menjumlahkan komponen individualnya dan tidak memperhitungkan munculnya efek sistemik baru.

Pendekatan sistem- ini adalah elemen dari doktrin hukum umum perkembangan alam dan salah satu ekspresi dari doktrin dialektis.

Dengan pendekatan sistematis untuk sistem pemodelan, pertama-tama perlu untuk secara jelas mendefinisikan tujuan pemodelan. Karena tidak mungkin untuk sepenuhnya memodelkan sistem yang benar-benar berfungsi, model (model sistem, atau sistem kedua) dibuat untuk masalah yang diajukan. Jadi, sehubungan dengan masalah pemodelan, tujuan muncul dari tugas pemodelan yang diperlukan, yang memungkinkan Anda untuk mendekati pilihan kriteria dan mengevaluasi elemen mana yang akan dimasukkan dalam model yang dibuat M. Oleh karena itu, perlu memiliki kriteria untuk memilih elemen individu dalam model yang dibuat.

Penting untuk pendekatan sistem adalah definisi struktur sistem - totalitas hubungan antara elemen-elemen sistem, yang mencerminkan interaksi mereka.

Pendekatan sistematis memungkinkan pemecahan masalah membangun sistem yang kompleks, dengan mempertimbangkan semua faktor dan peluang yang sebanding dengan signifikansinya, pada semua tahap mempelajari sistem S dan membangun model M.

Pendekatan sistem berarti bahwa setiap sistem S merupakan satu kesatuan yang utuh meskipun terdiri dari subsistem-subsistem yang terpisah. Dengan demikian, pendekatan sistem didasarkan pada pertimbangan sistem sebagai satu kesatuan yang utuh, dan pertimbangan ini dalam pengembangannya dimulai dengan hal utama – perumusan tujuan pemfungsian.

Dengan pendekatan struktural komposisi elemen yang dipilih dari sistem S dan hubungan di antara mereka terungkap. Totalitas elemen dan hubungan di antara mereka memungkinkan untuk menilai struktur sistem. Yang terakhir, tergantung pada tujuan penelitian, dapat dijelaskan pada tingkat pertimbangan yang berbeda. Deskripsi paling umum dari struktur adalah deskripsi topologi, yang memungkinkan untuk mendefinisikan bagian-bagian penyusun sistem dalam istilah yang paling umum dan diformalkan dengan baik berdasarkan teori graf.

Dengan pendekatan fungsional fungsi individu dipertimbangkan, yaitu, algoritma untuk perilaku sistem, dan pendekatan fungsional diterapkan yang mengevaluasi fungsi yang dilakukan sistem, dan fungsi dipahami sebagai properti yang mengarah pada pencapaian tujuan. Karena fungsi menampilkan properti, dan properti menampilkan interaksi sistem S dengan lingkungan eksternal E, properti dapat dinyatakan sebagai beberapa karakteristik elemen Si(j) dan subsistem Si, sistem, atau sistem S secara keseluruhan.

Tahapan utama evaluasi sistem yang kompleks.

Tahap 1. Menentukan tujuan penilaian. Ada dua jenis tujuan dalam analisis sistem. Suatu tujuan disebut kualitatif, pencapaiannya dinyatakan dalam skala nominal atau dalam skala urutan. Tujuan kuantitatif disebut, pencapaiannya dinyatakan dalam skala kuantitatif.

Tahap 2. Pengukuran sifat-sifat sistem yang dianggap signifikan untuk keperluan evaluasi. Untuk melakukan ini, skala yang sesuai dipilih untuk mengukur properti, dan semua properti sistem yang dipelajari diberi nilai tertentu pada skala ini.

Tahap 3. Pembuktian preferensi untuk kriteria kualitas dan kriteria untuk efisiensi fungsi sistem berdasarkan sifat-sifat yang diukur pada skala yang dipilih.

Tahap 4. Evaluasi yang sebenarnya. Semua sistem yang dipelajari, dianggap sebagai alternatif, dibandingkan menurut kriteria yang dirumuskan dan, tergantung pada tujuan penilaian, diberi peringkat, dipilih, dan dioptimalkan.

Kuliah 4.2. Metode dan teknologi pemodelan

Tujuan Pemodelan

Di hampir semua ilmu tentang alam, hidup dan mati, tentang masyarakat, konstruksi dan penggunaan model adalah alat pengetahuan yang kuat. Objek dan proses nyata begitu beragam dan kompleks sehingga cara terbaik untuk mempelajarinya sering kali adalah dengan membangun model yang hanya mencerminkan beberapa aspek realitas dan oleh karena itu berkali-kali lebih sederhana daripada realitas ini, dan mempelajari model ini terlebih dahulu. Model digunakan untuk memecahkan berbagai masalah. Dari set ini, tujuan utama penggunaan model dapat dibedakan:

1) untuk memahami bagaimana objek tertentu diatur, apa strukturnya, sifat dasarnya, hukum perkembangan dan interaksinya dengan dunia luar ( pemahaman);

2) belajar mengelola suatu objek (atau proses) dan menentukan metode manajemen terbaik untuk tujuan dan kriteria yang diberikan ( kontrol);

3) memprediksi konsekuensi langsung dan tidak langsung dari penerapan metode dan bentuk dampak yang ditentukan pada objek ( peramalan).

Klasik(atau induktif) pendekatan untuk pemodelan mempertimbangkan sistem, bergerak dari khusus ke umum, dan mensintesisnya dengan menggabungkan komponen yang dikembangkan secara terpisah. Pendekatan sistem melibatkan transisi yang konsisten dari umum ke khusus, ketika pertimbangan didasarkan pada tujuan, sedangkan objek dibedakan dari dunia sekitarnya.

Saat membuat objek baru dengan properti yang berguna, kriteria ditetapkan yang menentukan tingkat kegunaan properti yang diperoleh. Karena setiap objek pemodelan adalah sistem elemen yang saling terkait, konsep sistem diperkenalkan. Sistem S- ada seperangkat elemen yang saling berhubungan dengan tujuan apa pun. Lingkungan eksternal E adalah sekumpulan elemen yang bersifat apapun yang ada di luar sistem yang mempengaruhi sistem atau berada di bawah pengaruhnya.

Dalam pemodelan sistem, pertama-tama, tujuan pemodelan didefinisikan dengan jelas. Membuat model analog lengkap dari aslinya adalah tugas yang melelahkan dan mahal, sehingga model dibuat untuk tujuan tertentu.

Penting untuk pendekatan sistematis adalah definisi struktur sistem- satu set tautan antara elemen-elemen sistem, yang mencerminkan interaksi mereka. Ada sejumlah pendekatan untuk mempelajari sistem dan sifat-sifatnya, yang meliputi struktural dan fungsional. Saat struktural, komposisi elemen yang dipilih dari sistem S dan hubungan di antara mereka terungkap. Totalitas elemen dan koneksi memungkinkan untuk menilai properti dari bagian sistem yang dipilih. Dalam pendekatan fungsional, fungsi (algoritma) dari perilaku sistem dipertimbangkan, dan setiap fungsi menggambarkan perilaku satu properti di bawah pengaruh eksternal E. Pendekatan ini tidak memerlukan pengetahuan tentang struktur sistem, dan deskripsinya terdiri dari satu set fungsi responnya terhadap pengaruh eksternal. Metode klasik membangun model menggunakan pendekatan fungsional. Sebagai elemen model, diambil komponen yang menggambarkan perilaku satu properti dan tidak mencerminkan komposisi elemen yang sebenarnya. Komponen diisolasi satu sama lain, yang tidak mencerminkan sistem yang dimodelkan dengan baik. Metode membangun model ini hanya berlaku untuk sistem sederhana, karena: membutuhkan penyertaan fungsi yang menggambarkan properti sistem, hubungan antara properti yang mungkin tidak terdefinisi dengan baik atau tidak diketahui.

Dengan kerumitan sistem yang disimulasikan, ketika tidak mungkin untuk memperhitungkan semua pengaruh timbal balik dari properti, metode sistem yang didasarkan pada pendekatan struktural digunakan. Dalam hal ini, sistem S dibagi menjadi beberapa subsistem S i dengan propertinya sendiri, yang lebih mudah dijelaskan dengan dependensi fungsional, dan hubungan antar subsistem ditentukan. Dalam hal ini, sistem berfungsi sesuai dengan sifat-sifat masing-masing subsistem dan hubungan di antara mereka. Ini menghilangkan kebutuhan untuk menggambarkan hubungan fungsional antara sifat-sifat sistem S, yang membuat model lebih fleksibel, karena mengubah properti salah satu subsistem secara otomatis mengubah properti sistem.

Kuliah 4.3. Klasifikasi model

Bergantung pada sifat proses yang dipelajari dalam sistem S dan tujuan pemodelan, ada banyak jenis model dan cara untuk mengklasifikasikannya, misalnya, menurut tujuan penggunaan, adanya efek acak dalam kaitannya dengan waktu, kemungkinan implementasi, ruang lingkup, dll.

Dalam pemodelan aktivitas sosial, setidaknya ada dua tingkat penentuan: ketergantungan pada logika internal objek sosial yang dipelajari, fenomena, proses (sebagai hasil dari perkembangan sejarah alam) dan ketergantungan pada sikap kognitif subjek. proses kognisi sosial. Pilihan sarana kognitif dari semua keragamannya dilakukan dengan mempertimbangkan perbedaan dalam sikap, tujuan dan sasaran penelitian sosial (pemodelan sistem sosial, pemodelan untuk kelompok objek sosial tertentu, fenomena dan proses, pengembangan karakteristik evaluatif dari model yang sesuai. , pengembangan model prediksi sosial, dll.) .

Inti dari pendekatan ini adalah untuk menyajikan proses pemodelan aktivitas sosial masa kini dan masa depan dalam bentuk blok (modul) struktural dan fungsional yang terpisah dan relatif independen, digabungkan ke dalam urutan operasi tertentu, berdasarkan logika internal organisasi. proses pemodelan sosial dan peramalan berdasarkan pencarian dan model prognostik normatif. Keterkaitan logis dari operasi pemodelan sosial dan peramalan ke dalam pendekatan fungsional sistem tunggal secara teoritis dikondisikan dan secara praktis ditentukan sebelumnya oleh keadaan berikut. Pertama, salah satu operasi (dasar) utama dari proses peramalan sosial adalah pengembangan model prognostik dari objek, fenomena, atau proses sosial yang dipelajari dan pilihan varian yang paling mungkin dari perubahannya dalam periode waktu yang dipilih (diberikan), yaitu Pada akhirnya, kita berbicara tentang perubahan alternatif dalam interval waktu tertentu dan dalam bagian yang dipertimbangkan dari ruang sosial model sosial tertentu. Kedua, sebagai aturan, tujuan akhir membangun model sosial, selain untuk memperoleh pengetahuan baru tentang karakteristik yang dipelajari, pengaruh timbal balik dari elemen struktural dan kualitas lain dari objek sosial, fenomena atau proses yang menarik bagi peneliti, adalah untuk mempelajari. kemungkinan modifikasi dan transformasi mereka di masa depan, yaitu fungsi prediktif dilakukan dalam arti tertentu. Dan akhirnya, ketiga, dan yang paling penting, baik pemodelan sosial dan peramalan sosial dimasukkan, dengan komponen yang saling terkait dan saling melengkapi yang paling penting, ke dalam satu garis besar manajemen sosial.

Skema 1. Model analisis situasi

Titik awal dari urutan logis yang dipertimbangkan dari operasi pemodelan sosial adalah saat menerima tugas negara atau perintah dari departemen yang berkepentingan (organisasi publik, struktur komersial, dll.) untuk mempelajari prospek pengembangan komponen struktural tertentu dari lingkungan sosial. sistem untuk memprediksi transformasinya dalam ruang dan waktu sosial. Di bawah ruang sosial dalam hal ini, kita memahami keseluruhan habitat, sistem pemukiman dan lingkungan alam yang dikuasai (dikembangkan) oleh manusia, di mana aktivitas sosial individu, kelompok, dan masyarakat secara keseluruhan dilakukan. waktu sosial dianggap sebagai bentuk dasar koeksistensi sosio-historis orang dan sumber daya (kondisi) yang diperlukan untuk kegiatan mereka. Pada saat yang sama, seseorang harus melanjutkan dari fakta bahwa mungkin semua aspek interaksi dan pengaruh timbal balik dari kedua sistem sosial dengan kompleksitas yang berbeda-beda atau komponen individualnya, dan perilaku individu atau kelompok sosial secara kondisional terbatas pada kondisi tertentu. bidang sosial. Dalam bidang ini, properti dari setiap peristiwa dalam kasus ini akan ditentukan oleh hubungannya dengan sistem peristiwa yang merupakan komponennya.

Oleh karena itu kesimpulan - semua peristiwa, fenomena atau proses yang terjadi dalam sistem (model) sosial tertentu, yang kami anggap menurut prinsip "di sini dan sekarang", tergantung pada perubahan yang terjadi dalam sistem (model) yang dipertimbangkan itu. segera mendahului periode waktu yang dipertimbangkan, dan juga dengan tingkat kepastian tertentu dapat diekstrapolasikan ke masa depan dalam kondisi tertentu, sehingga menentukan keadaan praduga dan prognostik dari peristiwa, fenomena, atau proses yang dipelajari dalam bidang sosial.

Sebagai subjek pemodelan setiap aspek realitas sosial dapat dipertimbangkan - objek sosial (subjek), fenomena sosial, fungsi sosial (hubungan) atau proses sosial (jenis aktivitas).

Blok penelitian pertama. Itu adalah orientasi awal.

Selama pra-orientasi:

tujuan dan sasaran awal ditentukan;

bank data informasi umum (retrospektif dan terkini) sedang dibentuk;

struktur organisasi (kelompok kerja) yang terlibat dalam pelaksanaan model sosial masa kini dan masa depan ditentukan; saya

serta masalah organisasi lainnya.

Sebuah paket metode prognostik spesifik, metode dan teknik pemodelan sedang dibentuk, indikator sosial yang diperlukan, kriteria, model dan perkiraan asumsi dan batasan dipilih, kedalaman retrospeksi dipilih berdasarkan jangka waktu yang ditetapkan, dan alat model-prognostik lainnya dipilih. Ini adalah perkiraan dan jauh dari daftar lengkap operasi periode persiapan, yang merupakan konten utama dari urutan logis, digabungkan dalam yang pertama - instalasi-metodologis dan target sistem-fungsional blok(SFB-1).

Blok studi kedua. Blok sistem-fungsional kedua adalah informasional dan evaluatif dan analitis (SFB-2). Ini mencakup keseluruhan tindakan intelektual dan logis untuk pemrosesan, klasifikasi, analisis, sintesis, perbandingan, generalisasi, formalisasi susunan informasi yang dikumpulkan untuk kepentingan mempelajari masalah sosial tertentu. Sampel informasi dikelompokkan sesuai dengan kriteria model yang diterima, profil prakiraan dan arah tambahan - latar belakang prakiraan. Di bawah latar belakang prediksi dipahami sebagai seperangkat kondisi peramalan di luar objek sosial yang dipelajari (fenomena, proses) yang secara signifikan mempengaruhi perubahan model prognostik aktivitas sosial dan, sebagai hasilnya, solusi dari masalah perkiraan. Saat membangun model latar belakang perkiraan, baik komponen standar (diterima secara umum) - ilmiah, teknis, demografis, ekonomi, sosial (sosiologis), sosiokultural, sosial-politik dan internasional, dan yang tidak standar, karakteristik hanya untuk sosial masalah yang diteliti, diperhitungkan. Biasanya dipraktikkan untuk memilih beberapa komponen latar belakang prakiraan, yang, pada gilirannya, dapat dikelompokkan menurut: secara aktif mempengaruhi dan sifat pasif. Pada saat yang sama, pengalaman sosial asing dan domestik yang relevan juga dipelajari. Dalam hal ini, dianggap sebagai kondisi tertentu bahwa latar belakang prakiraan termasuk dan harus diperhitungkan kondisi eksternal berfungsinya model kegiatan sosial yang dikembangkan secara optimal.

Blok penelitian ketiga. Dasar pemodelan dan prediksi blok sistem-fungsional, setelah memproses arus informasi yang berasal dari dua SFB sebelumnya, melakukan urutan logis dari operasi prognostik pemodelan aktual, sebagai akibatnya model awal (dasar) dibangun dan analisis komprehensifnya dilakukan. Kontur metode tipe umum peramalan sosial merupakan inti konten penting dari SFB (SFB-3),

Saya juga ingin menarik perhatian pada beberapa aspek masalah yang sedang dipertimbangkan, yang, menurut pendapat kami, secara signifikan mempengaruhi seluruh proses pemodelan fungsional sistem aktivitas sosial saat ini dan masa depan. Pertama, dalam masa transisi dari satu tipe masyarakat ke tipe masyarakat lainnya, kesulitan tertentu adalah pemilihan indikator sosial yang representatif (representatif, "indikatif") dalam batas penggunaan sistem indikator, serta pembentukan sistem indikator. model sosial awal (dasar) karena ketidakstabilan internal elemen strukturalnya dan fungsi dasar yang saling mempengaruhi. Kedua, interpretasi kompatibilitas sistem indikator profil dan latar belakang, yang harus sepenuhnya mencerminkan karakteristik yang diperlukan, sifat, aspek objek sosial yang dipelajari, fenomena, proses atau aspek terpisah dari aktivitas sosial, sangat penting. Ketiga, model prediktif yang dibuat tampaknya harus dipertimbangkan dalam kerangka paradigma pertukaran, yang mencakup empat subsistem fungsional: perilaku dengan fungsi adaptasi, pribadi dengan fungsi mencapai tujuan, sosial dengan fungsi integratif, dan budaya dengan fungsi integratif. fungsi "pemeliharaan model" (dalam kerangka subsistem ini, sumber daya yang sesuai dikembangkan dan dipertukarkan - nilai, norma, tujuan, dan sarana). Tanpa kehadiran komponen-komponen ini, aktivitas sosial yang efektif hampir tidak mungkin dilakukan sama sekali.

Blok studi keempat. Blok sistem-fungsional berikutnya - penasehat ahli (SFB-4). Ini mencakup urutan logis dari operasi untuk analisis, penilaian kualitas, keandalan, keandalan (verifikasi) oleh seorang ahli atau sekelompok ahli dari opsi yang dikembangkan untuk model prediktif, berdasarkan dinamika perubahan yang diharapkan pada objek yang dipelajari, fenomena , proses atau aspek individu dari kegiatan sosial, serta kelengkapan kesimpulan yang ditarik, dan realitas yang diusulkan rekomendasi praktis untuk pelaksanaan prakiraan dalam proses kegiatan sosial. Jika perlu, ramalan sosial dapat ditambahkan, diubah, ditentukan, ditentukan, dll.

Penelitian blok kelima. Menyelesaikan urutan fungsional sistem yang diusulkan dari operasi teknologi pemodelan dan peramalan dalam aktivitas sosial manajerial SWF (SFB-5), karena setiap tugas pemodelan dan peramalan sosial dilakukan, seperti disebutkan di atas, untuk diterapkan dalam sistem manajemen sosial untuk kepentingan perubahan - dalam batas yang diperlukan - realitas sosial yang sesuai.

Signifikansi multidisiplin dari pendekatan sistem-fungsional yang diusulkan untuk pemodelan dan peramalan aktivitas sosial (atau fenomena sosial individu, proses, dll) dibuktikan, menurut pendapat kami, dengan fakta-fakta berikut. Skema yang diusulkan sangat cocok dengan representasi sibernetik dari model aktivitas sosial, yang dapat dibangun berdasarkan analisis struktural-logis dengan cara berikut.

Skema 2. Model kegiatan sosial

Dalam hal ini, interaksi model (sistem) aktivitas sosial dengan lingkungan dalam bidang sosial yang dipertimbangkan dapat dianggap sebagai pertukaran sinyal input-output. Dalam hal ini, fungsi perangkat input dilakukan oleh SFB-1, dan perangkat terakhir - oleh SFB-5.

Teknologi pendekatan sistem-fungsional cukup konsisten dengan ketentuan utama teori dan praktik manajemen modern, yang menurut kami sangat penting dari sudut pandang penerapannya dalam manajemen sosial. Dalam hal ini diagnosa masalah dan perumusan batasan serta kriteria pengambilan keputusan pengelolaan sosial dilakukan oleh SFB-1 dan SFB-2, identifikasi alternatif dilakukan pada SFB-3, evaluasinya pada SFB -4, dan pilihan terakhir dari solusi yang paling tepat secara logika berakhir pada SFB-3. Saluran umpan balik yang ada memungkinkan, atas dasar pertukaran informasi yang konstan, dengan cepat dan fleksibel menanggapi semua perubahan yang terjadi baik di dalam model aktivitas sosial itu sendiri maupun di lingkungan eksternal.

Pertanyaan untuk pemeriksaan diri

1. Apa inti dari pendekatan sistem-fungsional untuk memodelkan proses sosial?

2. Apa keuntungan dari metode pemodelan fungsional sistem fenomena dan proses sosial? Apakah ada batasan dalam penggunaannya?

3. Apa inti dari metode evaluasi eksperimental?

4. Dalam kasus apa kontes model dan prakiraan dimungkinkan? Apa tujuan dan dampak yang diharapkan?

literatur

Safronova V.M. Tentang tren perkembangan sosial di abad XXI: melalui prisma ramalan: Sat. kuliah umum. -M., 2001.

Ramalan dan pemodelan sosial // Pekerjaan sosial: kamus ensiklopedis Rusia. - M., 1997. - T. 1.

Sukhorukoye M.M. Pendekatan struktural-logis untuk peramalan dan pemodelan dalam aktivitas sosial (dari pengalaman dalam dan luar negeri // Prospek untuk pengembangan humaniora. - M., 1996.

Saat ini, dalam analisis dan sintesis sistem yang kompleks (besar), pendekatan sistematis telah dikembangkan, yang berbeda dari pendekatan klasik (atau induktif). Pendekatan klasik mempertimbangkan sistem dengan berpindah dari khusus ke umum dan mensintesis (membangun) sistem dengan menggabungkan komponen-komponennya, dikembangkan secara terpisah. Berbeda dengan ini pendekatan sistem melibatkan transisi yang konsisten dari umum ke khusus, ketika pertimbangan didasarkan pada tujuan, dan objek yang diteliti menonjol dari lingkungan.

Objek simulasi. Spesialis dalam desain dan pengoperasian sistem yang kompleks berurusan dengan sistem kontrol dari berbagai tingkatan yang memiliki properti umum - keinginan untuk mencapai beberapa tujuan. Fitur ini akan diperhitungkan dalam definisi sistem berikut.

Sistem atau objek S- kumpulan elemen yang saling berhubungan dengan tujuan apa pun.

Lingkungan eksternal E- satu set elemen alam apapun yang ada di luar sistem yang mempengaruhi sistem atau berada di bawah pengaruhnya.

Tergantung pada tujuan penelitian, hubungan yang berbeda antara objek S itu sendiri dan lingkungan E dapat dipertimbangkan. Jadi, tergantung pada tingkat di mana pengamat berada, objek penelitian dapat dibedakan dengan cara yang berbeda dan berbagai interaksi dari objek ini dengan lingkungan dapat berlangsung.

Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, objek itu sendiri terus menjadi lebih kompleks, dan bahkan sekarang mereka berbicara tentang objek studi sebagai semacam sistem kompleks yang terdiri dari berbagai komponen yang saling berhubungan satu sama lain. Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan pendekatan sistem sebagai dasar untuk membangun sistem besar dan sebagai dasar untuk membuat metodologi untuk analisis dan sintesisnya, pertama-tama perlu untuk mendefinisikan konsep pendekatan sistem itu sendiri.

Pendekatan sistem- ini adalah elemen dari doktrin hukum umum perkembangan alam dan salah satu ekspresi dari doktrin dialektis. Dengan pendekatan sistematis untuk sistem pemodelan, pertama-tama perlu untuk secara jelas mendefinisikan tujuan pemodelan. Karena tidak mungkin untuk sepenuhnya memodelkan sistem yang benar-benar berfungsi (sistem asli, atau sistem pertama), sebuah model (sistem model, atau sistem kedua) dibuat untuk masalah yang diajukan.

Jadi, sehubungan dengan masalah pemodelan, tujuan muncul dari tugas pemodelan yang diperlukan, yang memungkinkan Anda untuk mendekati pilihan kriteria dan mengevaluasi elemen mana yang akan dimasukkan dalam model yang dibuat M. Oleh karena itu, perlu memiliki kriteria untuk memilih elemen individu dalam model yang dibuat.

Pendekatan Penelitian Sistem. Penting untuk pendekatan sistematis adalah definisi struktur sistem- satu set tautan antara elemen-elemen sistem, yang mencerminkan interaksi mereka. Struktur sistem dapat dipelajari

1. dari luar dalam hal komposisi subsistem individu dan hubungan di antara mereka,

2. baik dari dalam, ketika properti individu dianalisis yang memungkinkan sistem mencapai tujuan tertentu, yaitu, ketika fungsi sistem dipelajari.

Sesuai dengan ini, sejumlah pendekatan untuk mempelajari struktur sistem dengan sifat-sifatnya telah digariskan, yang terutama harus mencakup pendekatan struktural dan pendekatan fungsional.

Pada pendekatan struktural komposisi elemen yang dipilih dari sistem S dan hubungan di antara mereka terungkap. Totalitas elemen dan hubungan di antara mereka memungkinkan untuk menilai struktur sistem. Yang terakhir, tergantung pada tujuan penelitian, dapat dijelaskan pada tingkat pertimbangan yang berbeda. Deskripsi paling umum dari struktur adalah deskripsi topologi, yang memungkinkan untuk mendefinisikan bagian-bagian penyusun sistem dalam istilah yang paling umum dan diformalkan dengan baik berdasarkan teori graf.

Kurang umum adalah deskripsi fungsional, ketika fungsi individu dipertimbangkan, yaitu, algoritma untuk perilaku sistem, dan pendekatan fungsional, yang mengevaluasi fungsi yang dilakukan sistem, dan fungsi dipahami sebagai properti yang mengarah pada pencapaian tujuan. Karena fungsi menampilkan properti, dan properti menampilkan interaksi sistem S dengan lingkungan eksternal E, properti dapat dinyatakan sebagai beberapa karakteristik elemen dan subsistem sistem, atau sistem S secara keseluruhan. Jika ada beberapa standar perbandingan, Anda dapat memasukkan karakteristik kuantitatif dan kualitatif sistem. Untuk karakteristik kuantitatif, angka dimasukkan yang menyatakan hubungan antara karakteristik ini dan standar. Karakteristik kualitatif sistem ditemukan, misalnya dengan menggunakan metode penilaian ahli.

Manifestasi fungsi sistem dalam waktu S(t), yaitu, berfungsinya sistem, berarti transisi sistem dari satu keadaan ke keadaan lain, yaitu, pergerakan dalam ruang keadaan Z.

Pendekatan sistem telah digunakan dalam rekayasa sistem sehubungan dengan kebutuhan untuk mempelajari sistem nyata yang besar, ketika ketidakcukupan, dan kadang-kadang kesalahan, dalam membuat keputusan tertentu telah mempengaruhi. Munculnya pendekatan sistematis dipengaruhi oleh peningkatan jumlah data awal selama pengembangan, kebutuhan untuk memperhitungkan hubungan stokastik yang kompleks dalam sistem dan efek dari lingkungan eksternal. E. Semua ini memaksa peneliti untuk mempelajari objek yang kompleks bukan di isolasi, tetapi dalam interaksi dengan lingkungan eksternal, serta dalam hubungannya dengan sistem lain dari beberapa metasistem. Pendekatan sistematis memungkinkan pemecahan masalah membangun sistem yang kompleks, dengan mempertimbangkan semua faktor dan peluang yang sebanding dengan signifikansinya, pada semua tahap mempelajari sistem S dan membangun model M.

Pendekatan sistem berarti bahwa setiap sistem S merupakan satu kesatuan yang utuh meskipun terdiri dari subsistem-subsistem yang terpisah. Dengan demikian, pendekatan sistem didasarkan pada pertimbangan sistem sebagai satu kesatuan yang utuh, dan pertimbangan ini dalam pengembangannya dimulai dengan hal utama – perumusan tujuan pemfungsian.

Proses sintesis model M berdasarkan pendekatan sistematis disajikan secara konvensional dalam gambar. b. Berdasarkan data awal D, yang diketahui dari analisis sistem eksternal, pembatasan yang dikenakan pada sistem dari atas atau berdasarkan kemungkinan implementasinya, dan atas dasar tujuan berfungsi, persyaratan awal diformulasikan T ke model sistem S. Berdasarkan persyaratan ini, beberapa subsistem terbentuk kira-kira P, elemen E dan tahap sintesis yang paling sulit dilakukan - pilihan PADA komponen sistem, yang digunakan kriteria khusus untuk memilih HF. Saat pemodelan, perlu untuk memastikan efisiensi maksimum dari model sistem.

Efisiensi biasanya didefinisikan sebagai beberapa perbedaan antara beberapa indikator nilai hasil yang diperoleh sebagai hasil dari pengoperasian model dan biaya yang diinvestasikan dalam pengembangan dan pembuatannya.

Konsep sistem

Kita hidup di dunia yang terdiri dari banyak objek berbeda yang memiliki berbagai properti dan berinteraksi satu sama lain. Misalnya, objek dunia sekitarnya adalah planet-planet tata surya, yang memiliki sifat berbeda (massa, dimensi geometris, dll.) dan berinteraksi dengan Matahari dan di antara mereka sendiri sesuai dengan hukum gravitasi universal.

Setiap planet adalah bagian dari objek yang lebih besar - tata surya, yang pada gilirannya merupakan bagian dari galaksi. Pada saat yang sama, setiap planet terdiri dari atom-atom dari unsur-unsur kimia yang berbeda, yang terdiri dari partikel-partikel elementer. Jadi, sebenarnya, setiap objek dapat terdiri dari sekumpulan objek lain, mis. membentuk sebuah sistem.

Fitur penting dari sistem ini adalah fungsinya yang holistik. Sistem bukanlah kumpulan elemen individu, tetapi kumpulan elemen yang saling terkait. Misalnya, komputer pribadi adalah suatu sistem yang terdiri dari berbagai perangkat yang saling berhubungan baik secara hardware (berhubungan secara fisik satu sama lain) maupun secara fungsional (bertukar informasi).

Definisi 1

Sistem adalah sekumpulan objek yang saling berhubungan, yang disebut elemen sistem.

Catatan 1

Setiap sistem memiliki strukturnya sendiri, yang dicirikan oleh komposisi dan sifat elemen, hubungan dan hubungannya satu sama lain. Sistem mampu mempertahankan integritasnya di bawah pengaruh berbagai faktor eksternal dan perubahan internal selama strukturnya tetap tidak berubah. Jika terjadi perubahan dalam struktur sistem (misalnya, ketika salah satu elemennya dihilangkan), ia dapat berhenti berfungsi secara keseluruhan. Misalnya, ketika Anda melepas salah satu perangkat komputer (misalnya, motherboard), komputer akan berhenti bekerja, artinya komputer akan berhenti berfungsi sebagai suatu sistem.

Ketentuan utama teori sistem muncul dalam studi sistem dinamis dan elemen fungsionalnya. Sistem adalah sekelompok elemen yang saling terkait yang bertindak bersama untuk menyelesaikan tugas yang telah ditentukan. Dengan bantuan analisis sistem, dimungkinkan untuk menentukan cara paling realistis untuk melakukan tugas, yang memastikan kepuasan maksimum dari persyaratan.

Unsur-unsur yang membentuk dasar teori sistem tidak dibuat dengan bantuan hipotesis, tetapi diperoleh secara eksperimental. Untuk mulai membangun sistem, Anda harus memiliki karakteristik umum dari proses teknologi, yang juga diperlukan saat membuat kriteria yang dirumuskan secara matematis yang harus dipenuhi oleh suatu proses atau deskripsi teoretisnya. Metode simulasi adalah salah satu metode penelitian dan eksperimen ilmiah yang paling penting.

Pendekatan sistem

Untuk membangun model objek, digunakan pendekatan sistematis, yaitu metodologi untuk memecahkan masalah yang kompleks. Metodologi ini didasarkan pada pertimbangan suatu objek sebagai sistem yang berfungsi dalam lingkungan tertentu. Pendekatan sistematis memungkinkan Anda untuk mengungkapkan integritas objek, mengidentifikasi dan mempelajari struktur internalnya, serta koneksi dengan lingkungan eksternal. Pada saat yang sama, objek adalah bagian dari dunia nyata, yang diisolasi dan dipelajari sehubungan dengan masalah membangun model yang sedang dipecahkan. Selain itu, ketika menggunakan pendekatan sistematis, transisi yang konsisten dari umum ke khusus diasumsikan, yang didasarkan pada pertimbangan tujuan desain, dan objek dipertimbangkan dalam kaitannya dengan lingkungan.

Objek kompleks dapat dibagi menjadi subsistem, yang merupakan bagian dari objek dan memenuhi persyaratan berikut:

1. subsistem - bagian objek yang independen secara fungsional, yang terhubung dengan subsistem lain dan bertukar informasi dan energi dengan mereka;
2. setiap subsistem mungkin memiliki fungsi atau properti yang tidak cocok dengan fungsi atau properti keseluruhan sistem;
3. masing-masing subsistem dapat dibagi sampai ke tingkat elemen.

Di sini, suatu elemen dipahami sebagai subsistem dari tingkat yang lebih rendah, yang pembagian lebih lanjut tampaknya tidak sesuai dari sudut pandang masalah yang sedang dipecahkan.

Catatan 2

Dengan demikian, sistem disajikan sebagai objek yang terdiri dari seperangkat subsistem, elemen, dan koneksi untuk pembuatan, penelitian, atau peningkatannya. Pada saat yang sama, perluasan representasi sistem, yang mencakup subsistem utama dan hubungan di antara mereka, disebut struktur makro, dan pertimbangan rinci tentang struktur internal sistem ke tingkat elemen disebut struktur mikro. .

Konsep sistem biasanya dikaitkan dengan konsep supersistem - sistem tingkat yang lebih tinggi, yang mencakup objek yang dipertimbangkan, dan fungsi sistem apa pun hanya dapat ditentukan melalui supersistem. Juga penting adalah konsep lingkungan - satu set objek dunia luar yang secara signifikan mempengaruhi efisiensi sistem, tetapi bukan bagian dari sistem dan supersistemnya.

Dalam pendekatan sistematis untuk membangun model, digunakan konsep infrastruktur, yang menggambarkan hubungan suatu sistem dengan lingkungannya (environment).

Pemilihan, deskripsi, dan studi tentang sifat-sifat suatu objek yang penting untuk tugas tertentu disebut stratifikasi objek.

Dengan pendekatan sistematis dalam pemodelan, penting untuk menentukan struktur sistem, yang didefinisikan sebagai seperangkat tautan antara elemen-elemen sistem yang mencerminkan interaksinya.

Ada pendekatan struktural dan fungsional untuk pemodelan.

Dengan pendekatan struktural, komposisi elemen sistem yang dipilih dan hubungan di antara mereka ditentukan. Himpunan elemen dan koneksi membentuk struktur sistem. Biasanya, deskripsi topologi digunakan untuk menggambarkan struktur, yang memungkinkan Anda untuk memilih bagian-bagian penyusun sistem dan menentukan hubungannya menggunakan grafik.

Deskripsi fungsional lebih jarang digunakan, di mana fungsi individu dipertimbangkan - algoritma untuk perilaku sistem. Dalam hal ini, pendekatan fungsional diimplementasikan, yang mendefinisikan fungsi yang dilakukan oleh sistem.

Dengan pendekatan sistematis, urutan pengembangan model yang berbeda dimungkinkan berdasarkan dua tahap desain utama: desain makro dan desain mikro. Pada tahap desain makro, model lingkungan eksternal dibangun, sumber daya dan kendala diidentifikasi, model sistem dan kriteria untuk menilai kecukupan dipilih.

Tahap microdesign tergantung pada jenis model yang dipilih. Tahap ini melibatkan pembuatan sistem pemodelan informasi, matematis, teknis atau perangkat lunak. Saat mendesain mikro, karakteristik teknis utama dari model yang dibuat ditetapkan, waktu bekerja dengannya dan biaya sumber daya diperkirakan untuk mendapatkan kualitas model yang diperlukan.

Saat membangun model, terlepas dari jenisnya, perlu untuk mematuhi prinsip-prinsip pendekatan sistematis:

1. bergerak secara berurutan melalui tahapan pembuatan model;
2. mengoordinasikan informasi, sumber daya, keandalan, dan karakteristik lainnya;
3. benar mengkorelasikan berbagai tingkat pembangunan model;
4. mematuhi integritas tahap individu desain model.

Model Informasi Statis

Setiap sistem terus eksis dalam ruang dan waktu. Pada titik waktu yang berbeda, sistem ditentukan oleh keadaannya, yang menggambarkan komposisi elemen, nilai propertinya, besarnya dan sifat interaksi antara elemen, dll.

Misalnya, keadaan tata surya pada titik waktu tertentu dijelaskan oleh komposisi benda-benda yang masuk (Matahari, planet, dll.), Sifatnya (ukuran, posisi dalam ruang, dll.), Besaran dan sifat interaksinya (gaya gravitasi, gelombang elektromagnetik, dan lain-lain).

Model yang menggambarkan keadaan sistem pada titik waktu tertentu disebut model informasi statis.

Misalnya, dalam fisika, model informasi statis adalah model yang menggambarkan mekanisme sederhana, dalam biologi - model struktur tumbuhan dan hewan, dalam kimia - model struktur molekul dan kisi kristal, dll.

Model Informasi Dinamis

Sistem dapat berubah dari waktu ke waktu, mis. ada proses perubahan dan pengembangan sistem. Misalnya, ketika planet-planet bergerak, posisinya relatif terhadap Matahari dan di antara mereka sendiri berubah; komposisi kimia Matahari berubah, radiasi, dll.

Model yang menggambarkan proses perubahan dan pengembangan sistem disebut model informasi dinamis.

Misalnya, dalam fisika, model informasi dinamis menggambarkan pergerakan benda, dalam kimia - proses melewati reaksi kimia, dalam biologi - perkembangan organisme atau spesies hewan, dll.